《神经元》:“饿”补神经元!科学家发现,间歇性禁食可以预激活神经元修复能力,促进神经受损后修复
时间:2025-08-16
《神经元》:“饿”补神经元!科学家发现,间歇性禁食可以预激活神经元修复能力,促进神经受损后修复
来源:奇点糕 2025-08-16 17:28
研究结果显示,IF可以显著上调DRG神经元中的瘦素信号,增强DRG感觉神经元的瘦素敏感性;在坐骨神经和脊髓损伤后,瘦素过表达可以增强周围和中枢神经系统的轴突修复。周围或系统损伤后,轴突再生能力受限,阻碍了神经修复。背根神经节(DRG)可以连接中枢神经和周围神经,是研究促轴突再生机制的理想模型。
现有的研究表明,环境和生活方式因素(比如运动、间歇性禁食)可以在损伤发生前 预激活 小鼠DRG感觉神经元的修复能力,并通过多种机制增强神经或脊髓损伤后的再生,这些信号通路还存在一定程度的重叠。
来自伦敦帝国理工学院的研究团队发现,间歇性禁食(IF)可以促进坐骨神经损伤后的轴突再生,并提高血清中肠源代谢物吲哚-3-丙酸水平,由此增强中性粒细胞向DRG的趋化作用,从而促进神经再生。
在此研究的基础上,研究团队进一步发现,IF引发的内源性代谢变化,也就是DRG感觉神经元的瘦素敏感性,是神经再生的必要条件。
研究结果显示,IF可以显著上调DRG神经元中的瘦素信号,增强DRG感觉神经元的瘦素敏感性;在坐骨神经和脊髓损伤后,瘦素过表达可以增强周围和中枢神经系统的轴突修复。
研究结果发表在《神经元》杂志上。
为了探索IF促进轴突再生的机制,研究人员对DRG神经元进行了RNA测序,分析显示,与自由进食相比,IF条件下,大量基因表达发生了显著变化(639个基因上调,868个基因下调)。下调转录本中,反应、细胞粘附和趋化等相关通路富集;上调转录本中,脂质代谢、类固醇生物合成、转运、神经系统发育等通路富集,瘦素信号在多条上调通路占据核心位置。
在IF条件下,DRG神经元表达具有信号功能的瘦素受体(LepR)亚型,而卫星细胞、雪旺细胞等非神经元细胞不表达,同时,LepR下游的经典磷酸化信号分子(pSTAT3)水平升高,提示IF增强了瘦素信号的敏感性。
外源性瘦素给药同样可以促进神经再生;而条件性删除DRG神经元的LepR,会消除IF诱导的轴突再生效应。
在体外实验中,瘦素促进自由进食小鼠的DRG神经元神经突生长,但是对IF小鼠的DRG神经元没有更多的促进作用。
小鼠实验显示,在DRG感觉神经元中使瘦素过表达,可以在坐骨神经挤压损伤后显著促进损伤部位远端再生,还可以降低损伤诱导的机械性异常疼痛。在脊髓损伤模型中,瘦素过表达显著增加了损伤部位内及远端的轴突生长,并减少了轴突回缩。
瘦素过表达还影响了DRG神经元的转录速率,转录激活的上游依赖于cAMP,脊髓损伤条件下,瘦素过表达使cAMP信号通路显著富集。除此之外,神经元cAMP的关键调节酶,腺苷酸环化酶,也是瘦素诱导神经再生的必要条件。
研究提出了一种新的观点,一种饮食依赖的神经瘦素信号敏化机制,可以在不依赖能量代谢的情况下,增强周围坐骨神经和中枢脊髓损伤后的轴突再生能力。
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