01

一項由倫敦大學學院科學家領導的最新研究，發(fā)表在權威期刊《自然》上，揭示了大腦如何精準調(diào)控能量需求，為維護大腦健康和延長壽命提供了全新的科學視角。這項研究深入探索了大腦在進行高強度活動時，如何及時獲得額外能量供應的機制，為治療與能量代謝失衡相關的腦部疾病，如神經(jīng)退行性疾病和癡呆癥，開辟了新的治療路徑。

02

大腦作為人體最為復雜的器官之一，由數(shù)以十億計的神經(jīng)細胞構成，負責協(xié)調(diào)身體的各項功能，包括學習、記憶和運動控制。這些活動極度依賴能量供應，而當大腦處于高負荷狀態(tài)時，其能量需求會急劇增加。以往研究表明，星形膠質(zhì)細胞，一種特殊的非神經(jīng)元細胞，參與了向神經(jīng)元提供必要能量的過程。當周圍神經(jīng)元需要更多能量時，星形膠質(zhì)細胞會加速其內(nèi)部的葡萄糖代謝，產(chǎn)生并釋放乳酸，為神經(jīng)元提供能量補給。

在這項突破性研究中，研究團隊在小鼠和細胞模型中發(fā)現(xiàn)，星形膠質(zhì)細胞表面存在一組特定受體，能夠精確監(jiān)測臨近神經(jīng)元的能量消耗，并通過腺苷這一關鍵分子啟動一個代謝信號通路。腺苷激活的這一通路與肌肉和肝臟中的能量儲存機制相似，能夠迅速響應能量需求，確保在神經(jīng)元活動旺盛或能量供應緊張時，突觸功能仍能高效運作。

研究中，當科學家們在小鼠中關閉了這些關鍵的星形膠質(zhì)細胞受體后，觀察到小鼠的大腦活動效率降低，包括整體代謝、記憶能力和睡眠模式均受到顯著影響，這直接證明了這一能量供應機制對大腦正常功能的重要性。首席作者Alexander Gourine教授指出，隨著年齡增長，大腦能量平衡會逐漸受損，特別是在阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病中更為明顯。因此，他們的發(fā)現(xiàn)不僅揭示了一個潛在的藥物治療靶點，也為保持認知健康和促進大腦壽命提供了科學依據(jù)。

03

這一科學發(fā)現(xiàn)不僅深化了我們對大腦如何管理能量的理解，更為未來針對大腦能量代謝失衡疾病的治療策略提供了新的靈感。隨著老齡化社會的到來，如何保護和提升大腦健康成為全球關注的焦點，這項研究無疑為人類對抗認知衰退和神經(jīng)退行性疾病帶來了新的希望。

參考

Theparambil, S.M., Kopach, O., Braga, A. et al. Adenosine signalling to astrocytes coordinates brain metabolism and function. Nature (2024). doi.org/10.1038/s41586-024-07611-w

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網(wǎng)址: 《自然》重磅：大腦能量機制新發(fā)現(xiàn)，有望促進大腦健康與長壽 http://www.gysdgmq.cn/newsview139503.html