2018年2月6日

高盐饮食会影响小鼠的大脑

乍看上去

  • 科学家发现,高盐饮食会引起小鼠胆量的变化,从而导致大脑血流减少和认知能力下降。
  • 所涉及的机制与血压无关,从而扩大了我们对高盐饮食如何影响身体的理解。
小鼠小肠中IL-17的显微图像 喂食高盐饮食八周的小鼠小肠中会积聚产生称为IL-17(绿色)蛋白质的免疫细胞。此图显示了吸收消化食物并防止感染的肠层。 威尔康奈尔医学研究所Iadecola实验室

长期以来,高盐(氯化钠)饮食与高血压有关。高血压会增加患心脏病,中风,肾衰竭和其他健康问题的风险。研究也将盐的摄入与大脑健康联系起来,但是涉及的机制了解甚少。

先前的研究表明,饮食中高含量的盐会导致肠道免疫改变。 当给老鼠喂高盐饮食时,称为T辅助17(TH17)的免疫细胞会在肠道中积聚。。研究表明,高水平的TH17可能会损害血管。

威尔康奈尔大学医学中心的Costantino Iadecola博士领导的研究小组着手探讨高盐饮食,TH17细胞与脑功能之间的联系。他们给老鼠喂食的食物中氯化钠含量是老鼠食物中氯化钠含量的16倍。研究小组估计,这个水平与人们摄入过多的盐相比。这项工作部分由美国国立卫生研究院国家神经疾病与中风研究所(NINDS)资助。结果于2018年1月15日在线发布 自然神经科学。

八周后,与正常饮食的小鼠相比,小鼠大脑的血流减少了30%。老鼠在三个认知任务上也有问题:识别物体,在迷宫中导航和筑巢。当小鼠恢复正常饮食后,脑血流量和认知能力均得到改善,这表明过量食盐的影响可以逆转。

血管收紧(收缩)以减少血流或放松(扩张)以增加血流。科学家发现,高盐饮食的老鼠大脑中的血管在提示时不能正常扩张。仔细观察发现,eNOS酶产生一氧化氮(NO)的能力降低,这是血管扩张的有效信号。当添加可以增加eNOS活性和NO产生的氨基酸L-精氨酸时,血管反应正常。当将L-精氨酸注射入高盐饮食的小鼠体内后,他们在认知任务上的问题就消失了。

研究人员调查了TH17细胞在肠道中的潜在参与。 TH17细胞分泌一种称为IL-17的分子进入血液。在一系列实验中,科学家们证明IL-17直接作用于大脑血管。 IL-17抑制eNOS活性并减少NO生成以限制血流。值得注意的是,这种机制与血压无关,而血压并未在小鼠身上受到影响。

Iadecola说:“这些发现共同表明,高盐饮食会影响eNOS酶的活性,进而导致血流和认知问题。”

NINDS计划主任吉姆·科尼希(Jim Koenig)博士说:“多年来,研究人员一直想知道高盐饮食如何损害大脑。” “这项小鼠研究提供了详细的细胞和分子图,说明问题如何从肠道开始,并为新的治疗方法开辟了意想不到的途径。”

研究人员计划进一步研究减少NO产生和血流量减少如何导致认知变化。对于食用高盐饮食的人的健康影响也将需要探索。

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参考文献: 饮食中的盐会通过肠内启动的TH17应答来促进神经血管和认知功能障碍。 Faraco G,Brea D,Garcia-Bonilla L,Wang G,Racchumi G,Chang H,Buendia I,Santisteban MM,Segarra SG,Koizumi K,Sugiyama Y,Murphy M,Voss H,Anrather J,Iadecola C. Nat Neurosci。 2018年1月15日.doi:10.1038 / s41593-017-0059-z。 [Epub提前发行]。 PMID:29335605。

资金: 美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS);菲尔家庭基金会;美国心脏协会;和勒杜克基金会(Sphingonet)。