教科书都错了!大脑竟靠甘油三酯脂肪供能


脂肪可能在大脑代谢中发挥重要作用:大脑无法处理脂肪会导致麻木!

咱们的脑细胞不光吃"糖",还会偷偷啃"肥肉"!(敲黑板)

大家都知道脑细胞最爱吃葡萄糖对吧?就像你们上课犯困时含颗糖能提神一样。但康奈尔大学的科学家们最近抓了个现行:当脑细胞们"开班会"传递信息时(就是突触放电啦),居然会从兜里掏出"肥肉小零食"(脂肪滴)来补充能量!这简直就像发现学霸偷偷在课桌下吃炸鸡一样让人震惊!

这项研究发表在7月1日的顶级期刊《自然代谢》,主要研究者蒂莫西·A·哈登博士说,这项研究挑战了“大脑不燃烧脂肪的长期教条”!

带头大哥瑞安教授直接放话说:"教科书该重写了!谁说大脑不能燃烧脂肪?"(此处应有瞳孔地震表情包)

该论文的第一作者,威尔康奈尔大学医学院生物化学博士后研究员Mukesh Kumar博士一直在研究脂肪滴的细胞生物学,他认为脂肪可能在大脑中发挥能量来源的作用是有道理的,就像它与其他代谢要求高的组织一样,如肌肉。

他早就怀疑大脑和肌肉一样会吃脂肪,他们重点研究了一个叫DDHD2的基因——这货相当于"脂肪分解小助手"。当这个小助手罢工时,小鼠脑子里就会堆满脂肪滴,就像冰箱里塞满没拆封的外卖。

研究小组对DDHD2基因特别感兴趣,该基因编码脂肪酶或有助于分解脂肪的酶。DDHD2的突变与一种遗传性痉挛性截瘫有关,这是一种神经系统疾病,除了认知缺陷外,还会导致腿部进行性僵硬和无力。

其他研究人员先前的研究已经证明,在小鼠体内阻断这种酶会导致脂肪酸酯或储存能量的脂肪滴在整个大脑中积聚。 

研究表明脂质具有重要作用
目前的研究探讨了在缺乏DDHD2的情况下积聚的脂滴是否被大脑用作燃料,特别是当葡萄糖不存在时。

当没有DDHD 2的小鼠的突触中含有充满甘油三酯的脂滴时,神经元可以将这种脂肪分解为脂肪酸并将其发送到神经元-细胞的能量因子-因此它们可以产生三磷酸腺苷(ATP),细胞功能所需的能量。

能够使用脂肪的过程是由神经元的电活动控制的:

  • 如果神经元忙碌很忙,它就会驱动这种消耗。当脑细胞疯狂加班时(电活动活跃),就会启动"脂肪燃烧模式"
  • 如果它处于静止状态,这个使用脂肪过程就不会发生。要是躺平摸鱼(静止状态),脂肪就原封不动。

这简直像体育课跑完1000米才敢喝奶茶,坐着发呆时连可乐都不敢开!

科学家们还做了个狠实验:
在另一项研究中,研究人员将一种小分子注射到小鼠体内,以阻断肉毒碱棕榈酰转移酶1(CPT 1),该酶有助于将脂肪酸转运到线粒体中以产生能量。阻断CPT1可以阻止大脑使用脂肪滴,从而导致麻木,这是一种类似冬眠的状态,在这种状态下,体温迅速下降,心跳减慢。

给小鼠打针阻断脂肪代谢,结果小鼠直接进入"省电模式"

  • 体温骤降、心跳变慢,跟手机没电自动关机似的。
  • 这说明大脑无时无刻都需要脂肪供能!

这种反应使我们相信,大脑需要持续使用这些脂滴!


至于这个发现多重要呢?想象下老年痴呆、帕金森这些病,可能就是脑细胞"外卖系统"(葡萄糖供能)出问题了。要是能教会脑细胞更好地"点脂肪外卖",说不定能预防这些疾病。不过科学家们说还得继续研究,就像咱们解数学题一样,得一步步来。

所以下次老婆老公说"别吃太多油炸食品",你可以理直气壮说:"我在给大脑囤粮!"

这项研究得到了美国国立卫生研究院下属的美国国立神经疾病和中风研究所和美国国家癌症研究所的部分支持,资助号为NS 036942、NS 11739和F31 CA 278383。Aligning Science Across Parkinson's通过资助号ASAP-000580提供了额外支持。

极客辣评:
咱们知道,很多脑功能问题(比如老年痴呆)在用了酮体keto(一种替代能量)后会有改善——不管是身体自己产的,还是外头补的。这就让人纳闷了:

如果老年痴呆被称为“3型糖尿病”(大脑“糖代谢”出问题),那为啥还会缺能量? 大脑明明还有脂肪可以烧啊!

这时候,布拉德的理论 就很有意思了——他说,肥胖的人,脂肪组织其实是在“烧糖”而不是“烧脂肪”(就像你囤了一堆柴火却偏要烧纸,结果能量不够用)。大脑可能也一样! 它“忘了”怎么烧脂肪,结果能量供应跟不上,直接“死机”……

而酮体呢,就像个“外挂能源”,绕过了“糖 vs 脂肪”的烂摊子,直接给大脑供电,所以能改善问题。

但关键问题是——怎么让大脑重新学会“烧脂肪”呢?(总不能一辈子靠外挂吧!)

(简单总结)

  1. 大脑“糖代谢”坏了 → 能量不够 → 老年痴呆。
  2. 但它明明有脂肪啊!为啥不烧?(可能“功能失调”了)
  3. 酮体像“作弊码”,直接供能,但治标不治本。
  4. 终极问题:怎么让大脑重新“烧脂肪”?

降低胰岛素似乎是一个良好的开端。也许我们应该多检测一下胰岛素水平