The effects of a ketogenic diet on ATP concentrations and the number of hippocampal mitochondria in Aldh5a1(-/-) mice

doi:10.1016/j.bbagen.2008.12.005

.2009年3月；1790(3):208-12.

doi:10.1016/j.bbagen.2008.12.005。 Epub 2009年1月8日。

生酮饮食对Aldh5a1（-/-）小鼠ATP浓度和海马线粒体数量的影响

柯克·尼伦¹, 何塞·路易斯·佩雷斯·贝拉斯奎兹, Venus赛义德, K迈克尔·吉布森, W M伯纳姆, O Carter Snead第三

附属公司

PMID： 19168117
预防性维修识别码：项目经理2646796
内政部： 10.1016/j.bbagen.2008年12月05日

生酮饮食对Aldh5a1（-/-）小鼠ATP浓度和海马线粒体数量的影响

柯克·尼伦等人。 Biochim生物物理学报. 2009年3月.

.2009年3月；1790(3):208-12.

doi:10.1016/j.bbagen.2008.12.005。 Epub 2009年1月8日。

作者

柯克·尼伦¹, 何塞·路易斯·佩雷斯·贝拉斯克斯, 维纳斯说, K迈克尔·吉布森, W M伯纳姆, O Carter Snead第三

附属

¹神经科学和心理健康，6535 Hill Wing，病童医院，555 University Avenue，Toronto，ON，Canada M5G 1X8。kirk.nylen@utoronto.ca

PMID： 19168117
预防性维修识别码：项目经理2646796
内政部： 10.1016/j.bbagen.2008年12月05日

摘要

背景：琥珀酸半醛脱氢酶（SSADH）缺乏症是一种先天性GABA代谢障碍，临床表现为共济失调、精神运动迟缓和癫痫发作。SSADH缺乏小鼠模型Aldh5a1（-/-）小鼠已被用于研究该疾病的病理生理学和治疗。我们小组最近的研究表明，生酮饮食（KD）可以有效地使Aldh5a1（-/-）表型正常化，但其作用机制尚不清楚。

方法：在这里，我们研究了KD对海马线粒体数量以及海马ATP水平的影响。用电子显微镜测定Aldh5a1（-/-）小鼠海马中线粒体的数量。测定海马提取物中的三磷酸腺苷（ATP）水平。

结果：我们的结果表明，KD增加了Aldh5a1（-/-）小鼠的线粒体数量。我们还表明，与对照组相比，Aldh5a1（-/-）小鼠海马ATP水平显著降低，KD将突变小鼠的ATP恢复到正常水平。

一般意义：综上所述，我们的数据表明KD对脑线粒体的作用可能在饮食治疗小鼠SSADH缺乏症的能力中发挥作用。

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数字

**图1。CA1金字塔神经元的典型电子显微照片**
CA1锥体细胞的电子显微照片取自：a）*Aldh5a1型*^+/+鼠标输入CD，b）*Aldh5a1型*^−/−鼠标输入CD，c）*Aldh5a1型*^−/−老鼠喂了一只KD。这些显微照片中的线粒体没有正常的形态，我们认为这是染色过程中的伪影。研究组之间的线粒体形态似乎没有差异。比例尺，单位：μm。

**图2。平均线粒体数量和大小**
（a）每10μm海马线粒体的平均数（±s.d.）²在CD馈送的电子显微照片中*Aldh5a1型*^+/+小鼠，CD喂养*Aldh5a1型*^−/−喂食小鼠和KDAldh5a1型^−/−老鼠。KD喂养的突变体的线粒体明显多于CD喂养的野生型小鼠。CD喂养的突变体与其他两组均无差异。每个受试者检查10个细胞（每组3个），每个细胞分析4到5个图像#=数量，μm²=平方微米，CD=对照饮食，KD=生酮饮食，**p<0.019（b）喂食CD时线粒体占据的海马CA1体面积平均值（±s.d.）（以总体面积的百分比计算）*Aldh5a1型*^+/+小鼠，CD喂养*Aldh5a1型*^−/−喂食小鼠和KDAldh5a1型^−/−老鼠。与野生型对照组相比，KD喂养的突变体在细胞体内的线粒体密度明显更高。CD喂养突变体和KD喂养突变体之间的差异接近显著性（p=0.06）。每个受试者检查10个细胞（每组3个），每个细胞分析4到5个图像。CD=对照饮食，KD=生酮饮食，*p<0.0046

**图3。平均海马线粒体ATP水平**
喂食CD的海马ATP平均水平（±s.d.）（以每分克组织中的微粒体ATP表示）*Aldh5a1型*^+/+小鼠（N=13），CD喂养*Aldh5a1型*^−/−小鼠（N=11），以及*Aldh5a1型*^−/−小鼠（N=12）。一项方差分析以及Tukey的事后测试表明，与CD喂养的野生型小鼠相比，CD喂养的突变体中的ATP水平显著降低。此外，在KD喂养的突变体中，ATP水平完全恢复。CD=对照饮食，KD=生酮饮食，ρ=皮，dg=分克*p<0.03

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