神经元以不同的方式燃烧糖，这一发现可以拯救大脑
巴克衰老研究所的科学家们的一项新研究揭示了一个令人惊讶的球员在对抗阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症：大脑糖代谢。发表在《自然代谢》上的这项研究揭示了如何分解神经元中的糖原--葡萄糖的一种储存形式--可以保护大脑免受有毒蛋白质的积累和退化。
糖原通常被认为是储存在肝脏和肌肉中的储备能量来源。虽然少量也存在于大脑中，特别是在称为星形胶质细胞的支持细胞中，但它在神经元中的作用长期以来一直被认为是微不足道的。
“这项新的研究挑战了这种观点，它具有惊人的影响，”该研究的高级科学家Pankaj Kapahi教授说。“储存的糖原不仅仅存在于大脑中;它还参与病理学。”
由博士后Sudipta Bar博士领导的研究小组发现，在tau蛋白病（一组神经退行性疾病，包括阿尔茨海默氏症）的苍蝇和人类模型中，神经元积累了过量的糖原。更重要的是，这种积累似乎有助于疾病的进展。巴尔说，tau蛋白是一种臭名昭著的蛋白质，在阿尔茨海默氏症患者体内会聚集成一团，它似乎与糖原物理结合，将其捕获并防止其分解。
当糖原不能被分解时，神经元就失去了控制氧化应激的基本机制，这是衰老和神经退行性变的一个关键特征。通过恢复一种称为糖原磷酸化酶（GlyP）的酶的活性-启动糖原分解过程-研究人员发现他们可以减少果蝇和人类干细胞衍生神经元中与tau蛋白相关的损伤。
这些酶支持的神经元不是使用糖原作为能量生产的燃料，而是将糖分子重新路由到戊糖磷酸途径（PPP）-这是产生NADPH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）和Glucose的关键途径，这些分子可以保护免受氧化应激。
“通过增加GlyP活性，脑细胞可以更好地解毒有害的活性氧，从而减少损伤，甚至延长tau蛋白病模型苍蝇的寿命，”Bar说。
更有希望的是，该团队证明了饮食限制（DR）-一种众所周知的延长寿命的干预措施-自然增强了GlyP活性并改善了果蝇中的tau相关结果。他们进一步使用一种名为8-Br-cAMP的分子模拟了这些效应，表明DR的益处可能通过基于药物的这种糖清除系统的激活来重现。“
这项工作可以解释为什么GLP-1药物，现在广泛用于减肥，显示出对痴呆症的承诺，可能是通过模仿饮食限制，”Kapahi说。
研究人员还证实了类似的糖原积累和GlyP在额颞叶痴呆（FTD）患者的人类神经元中的保护作用，加强了转化疗法的潜力。 Kapahi说，这项研究强调了苍蝇作为一个模型系统的力量，揭示了代谢失调如何影响神经变性。 “在这种简单的动物身上的工作使我们能够以一种更有针对性的方式进入人类神经元，”他说。
Kapahi也承认巴克的高度合作气氛是工作的一个主要因素。他的实验室在苍蝇衰老和神经变性方面具有专业知识，利用了Schilling实验室和Seyfried实验室（埃默里大学）以及Ellerby实验室的蛋白质组学专业知识，该实验室在人类iPSCs和神经变性方面具有专业知识。
Kapahi说，这项研究不仅突出了糖原代谢作为大脑中一个意想不到的英雄，而且还开辟了一个新的方向，寻找治疗阿尔茨海默氏症和相关疾病。“通过发现神经元如何管理糖，我们可能已经发现了一种新的治疗策略：一种针对细胞内部化学物质的方法，以对抗与年龄相关的衰退，”他说。 “随着我们作为一个社会不断老龄化，像这样的发现提供了希望，更好地理解-也许重新平衡-我们大脑的隐藏糖代码可以解锁对抗痴呆症的强大工具。
网友辣评：
1、这不是在酮keto/禁食圈内谈论了大约8年左右吗
2、更好的是，做生酮饮食，避免糖原储存在神经元中。让葡萄糖输送到神经系统中的少数葡萄糖限制细胞。
多么具有开创性的论文啊！