跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
比较研究
.2018年11月20日；25（8）：2234-2243.e6。
doi:10.1016/j.celrep.2018.10.070。

低蛋白、高碳水化合物饮食和热量限制对小鼠脑老化影响的比较

德文·沃尔 1, 萨曼莎·M·索伦·比特 2, 王巧萍 3, 纪伯伦·A·瓦利 2, 塔马拉纸浆酒店 2, 希莫妮·克拉克 2, 大卫·劳本海默 2, Alistair M高级 4, 大卫·A·辛克莱 5, 格雷戈里·库尼 2, 拉菲尔·德·卡波 6, 维多利亚·C·科格 1, 斯蒂芬·辛普森 7, 大卫·G·勒库特尔 8
附属公司
比较研究

低蛋白、高碳水化合物饮食和热量限制对小鼠脑老化影响的比较

德文·沃尔等。 单元格代表. .

摘要

热量限制（CR）可以延长小鼠的寿命，改善大脑健康。随意的低蛋白、高碳水化合物（LPHC）饮食也能延长寿命，但是否有益于大脑健康尚不清楚。我们比较了接受20%CR或随意接受三种LPHC饮食中的一种或对照饮食的小鼠的海马生物学和记忆。当我们观察与寿命、细胞因子和树突形态发生相关的基因时，15个月龄小鼠海马中RNA表达模式在喂食CR和LPHC饮食的小鼠中相似。营养感应蛋白，包括SIRT1、mTOR和PGC1α，也受到饮食的影响；然而，效果因性别而异。CR和LPHC饮食与齿状回神经元树突棘增加相关。喂食CR和LPHC食物的小鼠在Barnes迷宫和新物体识别方面有适度改善。LPHC饮食概括了CR对大脑老化的一些益处。

关键词：脑老化；热量限制；心脏代谢健康；认知功能；海马；蛋白质限制。

PubMed免责声明

利益冲突声明

权益声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1。
图1.CR和LPHC饮食对15月龄雄性和雌性小鼠心脏代谢健康的影响
（A） 雌性大营养素的每日能量摄入（千焦/天）。（B） 男性每日能量摄入（千焦/天）（按大营养素）。（C） 小鼠的体重。n=每组25–30只小鼠。（D） 总脂肪质量。n=25-35只小鼠/实验组。（E） 总瘦体重。n=25-35只小鼠/实验组。（F） 血清FGF-21。n=10-12只小鼠/实验组。（G） 葡萄糖耐量试验（曲线下面积，AUC）。n=20-30只小鼠/组。（H） 空腹血清胰岛素。n=20-30只小鼠/组。（一） 血清IGF-1。n=10-12只/组。（J） 血清脂联素。n=10-12只/组。（K） 血清瘦素。n=10-12只/组。（L） 血清胆固醇。每个实验组n=10-12只小鼠*p<0.05**p<0.01***p<0.001****p<0.0001方差分析。a=与19%P显著不同；b=与15%P显著不同；c=与10%P显著不同；d=与5%P显著不同；e=根据Tukey的事后分析，与CR显著不同。平均值±SEM，另见表S1。
图2。
图2 CR和LPHC饮食对15月龄雄性和雌性小鼠海马基因表达的影响
（A） 与所有基因平均表达相比，上调或下调基因的热图由标准化行测量Z轴分数。n=3只小鼠/实验组。（B） 前5%基因的火山图与每日蛋白质摄入量呈正相关或负相关。n=3只小鼠/实验组。（C） 维恩图显示了与控制19%蛋白质饮食相比，CR上调（红色）或下调（蓝色）的基因，以及通过皮尔逊相关性测量的蛋白质摄入量较低（红色）时基因过表达和蛋白质摄入额较低（蓝色）时基因欠表达。（D） 各组间总分化生物过程的文氏图。每组与对照组19%蛋白质饮食进行比较。n=6个生物重复/组。（E） GenAge确定为抗长寿基因的显著上调或下调基因的热图。将每个实验组与控制19%蛋白质饮食的对照组进行比较，基因之间的关联度显示在y轴上。n=6次重复/组。（F） GenAge确定为促遗传基因的显著上调或下调基因的热图。每组与对照组的19%蛋白质饮食进行比较，基因之间的关联程度显示在y轴上。n=6个重复组。另见表S2、S3、S4、S5、S6和S7。
图3。
图3：在15个月大时，几种关键营养敏感蛋白和CR基因在CR和LPHC饮食中的表达变化
（A） 来自整个海马匀浆的SIRT1蛋白表达。n=每组4只小鼠。（B） 磷酸化-MTOR与全海马匀浆中总MTOR表达的比率。n=每组4只小鼠。另请参见图S2。（C） PGC1-α整个海马组织匀浆的蛋白表达。n=每组4个。显示了代表性的胭脂红S染色，并将每条带标准化为每条泳道总蛋白的总密度值。（D） 已知CR上调基因的热图。将每组与对照19%的蛋白质饮食进行比较，基因之间的相关性显示在y轴上。n=6次重复/组。另见表S8。（E） 已知受CR下调的基因的热图。将各组与控制19%蛋白质饮食的对照组进行比较，基因之间的相关性程度显示在y轴上。n=6次重复/组。另见表S8*p<0.05**p<0.01***p<0.001****p<0.0001方差分析。a=与19%P显著不同；b=与15%P显著不同；c=与10%P显著不同；d=与5%P显著不同；e=根据Tukey的事后分析，与CR显著不同。所有数据均以生物复制品的平均值±SEM表示。
图4。
图4 15个月大时海马齿状回二级和三级树突上的树突棘密度及相关基因表达
（A） DG神经元的树突棘密度。n=每组每只小鼠8–12个轴突节段，每组6–12个重复，具体取决于染色质量。（B） 来自每个实验组15个月大的树突棘节段的代表性图像。比例尺，10 mm。另请参见图S2。（C） 被称为树突形态发生的上调或下调基因的热图。每组与对照组的19%蛋白质饮食进行比较，基因之间的关联程度显示在y轴上。n=6个重复/组，15个月龄，14个月饮食。另见表S10*p<0.05**p<0.01***p<0.001****p<0.0001 ANOVA组分析。a=与19%P显著不同；b=与15%P显著不同；c=与10%P显著不同；d=与5%P显著不同；e=根据Tukey的事后分析，与CR显著不同。所有数据均由生物复制品的平均值±SEM表示。
图5。
图5 13个月龄和23个月龄婴儿对CR和LPHC饮食的行为和认知反应
（A） 巴恩斯迷宫，13个月大的雌性。到达目标孔的时间的平均值±SEM。每只小鼠每天完成4次试验。n=每组12只小鼠。（B） 巴恩斯迷宫，23个月大的雌性。n=每组12只小鼠。（C） 巴恩斯迷宫，13个月大的雄性。n=每组12只小鼠。（D） 巴恩斯迷宫，23个月大的雄性。n=每组5-12只小鼠。（E） 新物体识别，13个月和23个月大的雌性。表示识别指数（RI）的±SEM，由新目标探索与总目标探索的比率量化。n=每组12只小鼠（年轻），n=每组5-12只小鼠（老年）。（F） 新物体识别，13个月和23个月大的雄性。n=每组12只小鼠（年轻），n=每组5-12只小鼠（老年）。（G） 6个月时体脂百分比与23个月时RI评分之间的关系，n=15名女性*p<0.05**p＜0.01***p<0.001****p<0.0001 ANOVA组分析。a=与19%P显著不同；b=与15%P显著不同；c=与10%P显著不同；d=与5%P显著不同；e=根据Tukey的事后分析，与CR显著不同。所有数据均以平均值±SEM表示。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Alavi MS、Shamsizadeh A、Azhdari-Zarmehri H和Roohbakhsh A（2018年）。孤儿G蛋白偶联受体：在中枢神经系统疾病中的作用。生物识别。药剂师98，222–232。-公共医学
    1. Bester C、Ocklenburg S、von der Hagen M和Di Donato N（2016）。哺乳动物钙粘蛋白DCHS1-FAT4影响功能性大脑结构。大脑结构。功能2212487–2491。-公共医学
    1. Bevins RA和Besheer J（2006年）。大鼠和小鼠的物体识别：一项研究“识别记忆”的一次非匹配样本学习任务。《国家协议》1306–1311。-公共医学
    1. Brahmachari S、Fung YK和Pahan K（2006年）。一氧化氮诱导星形胶质细胞中胶质纤维酸性蛋白表达。《神经科学杂志》26，4930–4939。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Buffa R、Mereu E、Putzu P、Mereu-RM和Marini E（2014）。阿尔茨海默病患者的瘦体重较低，脂肪含量较高。老人展58、30–33。-公共医学

出版物类型

MeSH术语