关于运动如何帮助预防或减缓衰老过程中认知能力下降的新见解
新研究发表于 老化细胞 深入了解运动如何有助于预防或减缓衰老过程中的认知能力下降。 在这项研究中，研究人员评估了小鼠大脑中单个细胞的基因表达。 研究小组发现，运动对小胶质细胞的基因表达有显着影响，小胶质细胞是支持大脑功能的中枢神经系统的免疫细胞。 具体来说，该小组发现运动可以将衰老小胶质细胞的基因表达模式恢复到年轻小胶质细胞中看到的模式。 消耗小胶质细胞的治疗表明，运动对大脑海马体（涉及记忆、学习和情感的区域）新神经元形成的刺激作用需要这些细胞。 科学家们还发现，让小鼠接触跑步轮可以防止和/或减少衰老过程中海马体中 T 细胞的存在。 这些免疫细胞在年轻时通常不会在大脑中发现，但它们会随着年龄的增长而增加。 我们对体力活动在多大程度上恢复活力和改变大脑内免疫细胞的组成感到惊讶和兴奋，特别是它能够逆转衰老的负面影响。 它强调了标准化和促进获得定制锻炼计划的重要性。 我们的研究结果应该有助于不同行业为希望保持或提高身体和心理能力的老年人设计干预措施。” Jana Vukovic，博士，澳大利亚昆士兰大学通讯作者 来源： 期刊参考： 肖凯，S.， 等人。 (2024) 运动可以使小胶质细胞恢复活力并逆转老年雌性小鼠大脑中 T 细胞的积累。 老化细胞。 doi.org/10.1111/acel.14172。 2024-05-15 19:53:00 1715803241 #关于运动如何帮助预防或减缓衰老过程中认知能力下降的新见解
西方饮食因肠道微生物群破坏而与慢性疾病有关
学习： 西方饮食对微生物组驱动的非传染性慢性疾病发展的影响 背景 西方饮食含有大量饱和脂肪、精制糖和谷物、盐、甜味剂、加工红肉、高脂肪乳制品、少量水果和蔬菜、富含纤维的食物、全谷物、鱼、坚果和种子。 近100年来，工业革命逐渐增强了西方饮食在全球的主导地位。 西方饮食的重要营养素含量较低，与慢性、低炎症状态的发展和肠道微生物群的损害有关，这是非传染性慢性疾病的主要标志。 非传染性疾病是一组主要不是由急性感染引起的健康状况。 这些病症包括心血管疾病、糖尿病、代谢综合征、肠易激综合征、炎症性肠病、慢性肺病、神经退行性疾病和神经精神疾病。 西方饮食和肠道微生物群 饮食对塑造肠道微生物群的组成和功能具有重要作用，肠道微生物群是一个复杂的微生物生态系统，在人类生理学和病理学中发挥着至关重要的作用。 西方饮食中的营养成分会改变肠道微生物群的组成。 研究发现，西方饮食中的精炼油会减少肠道内有益细菌的丰度，增加致病菌的丰度。 西方饮食含有高 omega-6 多不饱和脂肪酸 (PUFA) 和低 omega-3 PUFA。 研究发现，增加的 omega-6/omega-3 PUFA 可以诱导促炎介质并抑制抗炎介质。 西方饮食的其他重要成分，包括红肉、精制糖、盐和人工甜味剂，已被证明会导致肠道微生物群失衡（菌群失调），其特点是有益细菌数量减少和致病细菌数量增加。 西方饮食和肠道屏障 肠道屏障的主要功能是促进必需营养素和液体的吸收并防止有害物质进入。 研究发现，西方饮食会以多种方式影响肠道屏障的结构和功能。 研究发现，其中存在的大量饱和脂肪可以通过调节肠道微生物群来减少紧密连接蛋白和屏障形成蛋白的表达。 饱和脂肪还被发现可以增加胆汁酸的释放，从而增加肠道的通透性。 同样，西方饮食中的低纤维含量被发现会导致细菌代谢的变化，破坏粘膜上皮屏障并诱导肠道通透性。 研究发现，低纤维饮食导致肠道微生物群产生的短链脂肪酸减少，从而抑制粘液、抗菌蛋白和调节性 T 细胞的产生，从而导致肠道屏障通透性的改变。 西方饮食与非传染性慢性病 西方饮食引起的肠道微生物群失衡、肠道屏障功能障碍和屏障通透性增加可以将有毒细菌代谢物（脂多糖）释放到血流中，随后诱导全身炎症。 西方饮食引起的慢性、低度炎症会增加各种非传染性慢性疾病的风险。 模式识别受体（Toll 样受体 4；TLR4）对脂多糖 (LPS) 的识别会导致促炎细胞因子表达增加、肠道通透性增加，并促进局部和全身炎症。 西方饮食中的饱和脂肪可以通过 TLR4 直接刺激 NF-kB 通路，增加线粒体脂肪酸氧化，并增加活性氧 (ROS) 的产生，从而导致炎症加剧。 西方饮食会增加氧化三甲胺 (TMAO) 的产生，从而增加患心血管疾病、糖尿病和肥胖的风险。 研究发现，西方饮食引起的肠道微生物群失衡会增加获取能量和产生心脏毒性化学物质的功能能力，从而增加肥胖和代谢综合征的风险。 在肠易激综合征患者中观察到肠道微生物群发生改变，其特征是微生物多样性、稳定性、丁酸盐减少和产甲烷细菌丰度增加。 研究发现，大量摄入红肉、加工食品、精制糖和饱和脂肪会增加患溃疡性结肠炎和肠易激综合症的风险。 研究发现，大量摄入饱和脂肪和精制糖会逐渐降低海马体依赖性学习和记忆力，并增加海马体和杏仁核的炎症。 […]
年轻小鼠血浆被发现可以逆转老年小鼠的衰老
最近发表在期刊上的一项研究 自然老化 报道称，年轻小鼠血浆中的小细胞外囊泡（sEV）可以抵消先前存在的衰老。 衰老可以逆转吗？ 最近的研究表明，年轻小鼠的血液可以通过异时联体连接老年小鼠的循环系统，从而使它们的大脑、肝脏、骨骼、骨骼肌、胰腺和心脏恢复活力。 同样，血浆输注可以重现异时性联体共生中血液交换所赋予的表型。 关于该研究 EV 是纳米大小的膜囊泡，在整个血流中循环，并通过在细胞之间交换货物来充当细胞间信使。 在当前的研究中，研究人员探索了 sEV 的恢复活力作用。 研究人员最初分别从 2 个月大和 20 个月大的年轻和老年雄性小鼠中纯化了 sEV。 然后评估年轻血浆 sEV 延长老年小鼠寿命的潜在能力。 老年小鼠每周接受一次等体积的静脉注射年轻血浆 sEV 或磷酸盐缓冲盐水 (PBS)，直至死亡。 研究结果 年轻的 sEV 给药显着增加了老年小鼠的虚弱指数评分和中位寿命 12.4%。 此外，接受 sEV 治疗的小鼠的估计生物学年龄为 15.1 个月，而其实际年龄为 24 个月。 用年轻的 sEV 治疗可以改善睾酮水平、精子数量、活力和精子染色质完整性，并减少精子 DNA 碎片。 将具有生育能力的雌性小鼠与年轻或年老的小鼠交配，4.5天后目视检查胚胎植入情况。 与年轻雄性交配导致每只怀孕雌性有 7.7 个着床位点，而老年小鼠则无法建立着床位点。 然而，用年轻的 sEV 治疗老年小鼠的生育缺陷显着改善，每只怀孕雌性小鼠的生育缺陷为 3.4 个部位。 老年雄性小鼠（20 个月）每周静脉注射 200 μl […]
香叶醇可缓解 D-半乳糖诱导的衰老小鼠认知能力下降
一篇新的研究论文发表于 老化 （被 MEDLINE/PubMed 列为“Aging (Albany NY)”和 Web of Science 的“Aging-US”）第 16 卷第 6 期，标题为“香叶醇减轻 D 半乳糖诱导的小鼠的氧化应激和神经炎症介导的认知障碍”老化模型。” 在啮齿类动物模型中，D-半乳糖 (D-gal) 给药被证明会诱发认知障碍和衰老。 香叶醇（GNL）属于无环类异戊二烯单萜。 GNL 通过改变重要的信号传导途径和细胞因子来减少炎症，因此可以用作治疗与炎症相关的疾病的药物。 在这项新研究中，研究人员 Peramaiyan Rajendran、Fatma J. Al-Saeedi、Rebai Ben Ammar、Basem M. Abdallah、Enas M. Ali、Najla Khaled Al Abdulsalam、Sujatha Tejavat、Duaa Althumairy、Vishnu Priya Veeraraghavan、Sarah Abdulaziz Alamer、Gamal M. Bekhet、 和 母亲 A·艾哈迈德 费萨尔国王大学、科威特大学、Borj-Cedria 生物技术中心、Saveetha 大学、亚历山大大学和 Assiut 大学的研究人员研究了 GNL 对 […]
童年的都市生活与情绪情景记忆相关的纹状体功能和 NTRK2 的常见变异有关 BMC医学
人口统计 在发现样本中，童年城市化的参与者比农村童年的参与者略年轻（表 1）。 两个群体目前都居住在北京，在性别分布、教育和职业水平上没有差异。 它们在遗传上是同质的，全基因组基因分型的前 10 个主要成分之间没有显着差异（附加文件 1：图S1）。 在复制样本中，童年时期有城市气质的参与者更年轻。 与发现样本类似，城乡群体之间的性别分布、教育水平或人口分层没有观察到显着差异（表 2）。 表 1 发现样本的人口统计和性能数据表 2 复制样本的人口统计和性能数据 行为结果 发现样本 在编码任务中，以年龄、性别和教育水平为协变量的双向重复测量方差分析显示城市性和刺激效价（厌恶或中性）之间存在显着的交互作用 [partial eta squared (η2p) = 0.021, P = 0.003, Figure 1b]。 两组中厌恶任务的准确性普遍低于中性任务的准确性（P < 0.001); however, this effect was more pronounced in the rural group (rural group: η2p = 0.316; urban group: η2p = 0.210; considering effect […]
研究发现DNA修复过程是记忆形成的关键
在最近发表在该杂志上的一项研究中 自然研究人员发现，在学习过程中诱发一系列分子事件之前，神经元被招募到记忆回路中，其中包括海马神经元簇中的双链脱氧核糖核酸（DNA）损伤以及由 Toll 样受体 9（TLR9）介导的修复。 学习： 通过 DNA 传感 TLR9 通路形成记忆组件。 图片来源：十亿照片/Shutterstock 背景 当海马体中的神经元经历长期的分子适应以形成皮质微电路以响应刺激时，记忆就形成了。 这个过程是能源密集型的，并且涉及大量的形态和生化变化。 这些分子变化被认为会导致双链 DNA 短暂断裂。 研究还探索了内在神经元和预先存在的发育程序在记忆形成中的作用，并发现环磷酸腺苷 (cAMP) 反应元件结合蛋白 (CREB) 等转录因子参与了该过程。 最近的研究还集中于了解神经元间神经元周围网络如何控制神经元组件的抑制输入以稳定记忆回路。 关于该研究 在本研究中，研究人员试图理解和识别任何整合预先存在的发育机制和刺激启动途径的总体过程，这些过程影响神经元参与特定于记忆的组装或微电路。 使用小鼠模型来分析背海马区域神经元的转录谱超过 48 小时，以了解即时、早期和延迟的基因表达和蛋白质信号传导。 在这项分析中，小鼠接受情境恐惧调节，并且在调节后 4 或 21 天获得的海马样本用于大量核糖核酸 (RNA) 测序。 鉴于已知在神经元活动期间会诱导双链 DNA 的短暂断裂，从而诱导立即早期基因表达，他们假设学习活动引起的 DNA 损伤可能在离散的神经元群体中更广泛和持续。 使用磷酸组蛋白 γH2AX 与双链 DNA 断裂结合的特异性抗体进行免疫荧光标记，以了解情境恐惧调节产生的核外双链 DNA 片段的起源。 情境恐惧调节一小时后还收集了脑切片，以分析与早期基因表达相关的 γH2AX 信号。 此外，还使用免疫染色分析了 CREB 的基线表达，该表达已被确定在记忆中发挥作用。 研究人员还研究了记忆重新激活过程中 […]
揭示睡眠中记忆巩固背后的大脑机制
近几十年来，神经科学家已经确立了这样的观点：每天的一些经历会在当晚的睡眠期间被大脑转化为永久记忆。 现在，一项新的研究提出了一种机制，可以确定哪些记忆被标记为足够重要，可以在大脑中徘徊，直到睡眠使它们永久化。 这项新研究由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导，围绕被称为神经元的脑细胞展开，这些神经元会“放电”，从而引起正负电荷平衡的波动，从而传输编码记忆的电信号。 海马体大脑区域中的大量神经元以有节奏的周期一起放电，在几毫秒内产生可以编码复杂信息的信号序列。 这些对大脑其他部分的“喊叫”被称为“尖锐的波波纹”，代表着 15% 的海马神经元几乎同时放电，并因其活动被电极捕获并记录在记录仪上时所呈现的形状而得名。图形。 虽然过去的研究将睡眠期间的涟漪与记忆形成联系起来，但这项新研究于 3 月 28 日在线发表在该杂志上 科学研究发现，白天发生的事情紧随其后的是 5 到 20 个尖锐的波涟漪，在睡眠期间会更多地重播，从而巩固为永久记忆。 很少或没有剧烈波动的事件未能形成持久的记忆。 我们的研究发现，尖锐的波波纹是大脑用来‘决定’保留什么和丢弃什么的生理机制。” György Buzsáki，医学博士、哲学博士、高级研究作者、纽约大学朗格健康中心神经科学和生理学系 Biggs 神经科学教授 行走与停顿 这项新研究基于一种已知的模式：人类和其他哺乳动物会体验这个世界一会儿，然后暂停，然后体验更多一点，然后再次暂停。 研究作者说，当我们注意到某件事后，大脑计算通常会切换到“空闲”重新评估模式。 这种短暂的停顿全天都会发生，但最长的空闲时间发生在睡眠期间。 Buzsáki 博士及其同事此前已证实，当我们积极探索感官信息或移动时，不会出现尖锐的波波纹，但仅限于前后的空闲暂停期间。 目前的研究发现，尖锐的波波纹代表了清醒经历后此类暂停期间的自然标记机制，而标记的神经元模式在任务后睡眠期间重新激活。 重要的是，众所周知，尖锐的波波纹是由海马“位置细胞”以特定顺序放电组成的，该顺序编码例如我们进入的每个房间和小鼠进入的迷宫的每个部分。 对于被记住的记忆，这些相同的细胞在我们睡觉时高速放电，正如研究作者所说，“每晚回放记录的事件数千次”。 该过程加强了相关细胞之间的联系。 在当前的研究中，尽管记录了非常相似的经历，但研究小鼠的连续迷宫运行是通过海马细胞群通过电极跟踪的，这些细胞群随着时间的推移不断变化。 这首次揭示了迷宫运行过程中，在清醒暂停期间发生涟漪，然后在睡眠期间重演。 当老鼠每次跑完迷宫后停下来享受甜食时，通常会记录到尖锐的波纹。 作者说，奖励的消耗使大脑从探索模式转变为闲置模式，从而可能出现尖锐的波涟漪。 使用双面硅探针，研究小组能够在迷宫运行过程中同时记录动物海马体中多达 500 个神经元。 这反过来又带来了挑战，因为独立记录的神经元越多，数据就会变得极其复杂。 为了直观地了解数据、可视化神经元活动并形成假设，团队成功地减少了数据的维数，这在某种程度上就像将 3D 转换为平面，但又不丢失数据的完整性。 “我们努力将外部世界排除在外，并研究了哺乳动物大脑与生俱来和潜意识地标记一些记忆以使其永久化的机制，”该研究的第一作者、研究生杨万楠 (Winnie) Yang 博士说。布扎基实验室。 “为什么会进化出这样的系统仍然是一个谜，但未来的研究可能会揭示可以调整尖锐的波波纹以改善记忆，甚至减少对创伤事件的回忆的设备或疗法。” 与 Buzsáki 博士和 Yang 博士一起，来自纽约大学兰格尼神经科学研究所的研究作者是 Roman […]
听力损失通过 GDF1 通路与阿尔茨海默病加速进展相关
在最近发表在该杂志上的一项研究中 自然老化研究人员研究了听力损失如何通过胚胎生长/分化因子 1 (GDF1) 信号通路加剧认知能力下降，为阿尔茨海默病 (AD) 的治疗提供了潜在的见解。 学习： GDF1 可改善听力损失引起的认知障碍。 图片来源：地面图片/Shutterstock 背景 流行病学证据表明，听力损失与痴呆风险增加有关，尤其是 AD，其特征是 β 淀粉样蛋白 (Aβ) 斑块和 tau 蛋白缠结。 确切的机制尚不清楚，但听力损失可能会加速 AD 病理。 研究表明，减轻听力损失可以降低 AD 风险和认知能力下降。 需要进一步的研究来充分阐明 GDF1 与听力损失和 AD 之间的分子机制，为潜在的治疗干预措施铺平道路。 关于该研究 在本研究中，研究人员利用野生型 (WT) C57BL/6J 小鼠和淀粉样前体蛋白 (APP)/早老素 1 (PS1) 小鼠，后者经过基因改造以表达与 AD 相关的突变，在大脑在 6 至 7 个月大时发育。 这些小鼠经过繁殖，并通过尾部聚合酶链反应 (PCR) 分析鉴定了它们的后代 脱氧核糖核酸 (DNA)，重点关注 3 至 4 个月大的男性。 […]
气味刺激参与快速决策的特定脑细胞
科罗拉多大学安舒茨医学院的研究人员发现，气味会刺激特定的脑细胞，这些细胞可能在快速做出“去、不去”决策中发挥作用。 该研究周二在线发表在该杂志上 现代生物学。 科学家们将注意力集中在海马体上，这是大脑中对记忆和学习至关重要的区域。 他们知道所谓的“时间细胞”在海马功能中发挥着重要作用，但不知道它们在联想学习中的作用。 “这些细胞会提醒你做出决定——做这个或做那个，”该研究的资深作者、科罗拉多大学医学院的神经科学家兼细胞和发育生物学教授迭戈·雷斯特雷波博士说。 研究人员观察到，当老鼠选择通过舔输送甜水的喷嘴来对水果气味做出反应时，它们很快就学会了舔水果气味，而不是矿物油气味。 他们必须将气味与他们正在做的事情的结果联系起来，这就是他们学习决策的原因。 当有水果气味时，它们会舔并获得奖励。 当有矿物油时，它们就不再舔了。” 马明博士，该研究的第一作者，科罗拉多大学医学院细胞与发育生物学高级讲师 该研究的另一位第一作者 Fabio Simoes de Souza 博士说：“他们学得越多，细胞受到的刺激就越多，从而能够更快地解码气味，并让小鼠迅速熟练地选择水果气味。”科罗拉多大学医学院细胞与发育生物学助理研究教授。 决策的催化剂是通过鼻子传播的气味，向嗅球和海马体发送神经信号。 这两个器官紧密相连。 信息被迅速处理，大脑根据输入做出决定。 “在此之前，我们不知道海马体中存在决策细胞，”雷斯特雷波说。 “海马体具有多任务处理能力。” 雷斯特雷波推测，这些细胞并不总是处于开启状态，否则刺激可能会变得难以承受。 这项研究扩展了目前对大脑决策所涉及因素的了解，特别是小鼠和人类经常做出的那些快速进行或不进行的决定。 雷斯特雷波说：“海马体会开启决策预测时间细胞，这会提示你要记住什么。” “过去，人们认为时间细胞只能提醒你事件和时间。在这里，我们看到神经元中编码的记忆，然后在做出决定时立即检索。” 来源： 科罗拉多大学安舒茨医学院 期刊参考： 在，M.， 等人。 （2024）。 CA1 海马细胞的顺序活动构成了小鼠联想学习的时间记忆图。 现代生物学。 doi.org/10.1016/j.cub.2024.01.021。 2024-02-07 18:40:00 1707331656 #气味刺激参与快速决策的特定脑细胞