常吃垃圾食品影响大脑,但对NAc突触可塑性影响的存在性别差异

科技工作者之家 2020-08-08

来源:BioWorld

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垃圾食品(junk Food)被定义成焦糊、高油、高盐、高糖的食品,提供超过人体需要。2003年以来,一份名为“世卫组织公布的十大垃圾食品”的名单在国内广为流传。这一名单随后被世界卫生组织证实为谣言,但是垃圾食品对人的危害是真实存在的。
长期食用垃圾食物容易导致肥胖,增加高血压、高血脂、癌症等疾病患病风险。
越来越多的证据表明,长期食用垃圾食品对大脑也会产生不可逆的损害。动物实验表明持续6周,每天不间断进食垃圾食物出现大鼠出现认知功能障碍、决策行为障碍。另一方面,大鼠本身失去了食物奖赏能力,通俗一些来说,平时多吃垃圾食物后对其他食物失去食欲。
目前垃圾食物对大脑损害的研究主要集中在伏隔核(NAc),该脑区是奖赏行为的关键脑区,在进食等动机行为中起着至关重要的作用。
2020年7月30日密歇根大学Carrie R. Ferrario博士在 Neuropsychopharmacology 杂志发表了一项很有意思的研究,该研究表明过度饮食垃圾食物后NAc脑区的突触可塑性存在性别上的差异
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研究人员持续向大鼠喂养薯片、花生酱、巧克力粉、巧克力饼干等食物10天后发现容易长胖的雄性大鼠伏隔核脑区神经元膜上GluA1亚基表达增加。电生理实验发现促进AMPA受体介导的突触传递,而在肥胖抵抗的大鼠并不出现上述现象。
先前研究表明在摄取可卡因后促进AMPAR的上膜表达后NAc脑区沉默突触(只含有NMDA受体的突触,也成为未成熟突触)的产生增加。在本项研究中发现剥夺垃圾食物2周后NAc脑区沉默突触的数量增加
沉默突触数量增加要么可能是由于从现存突触中AMPAR丢失,要么是新突触缺少AMPAR。但是在本文中易胖的雄性大鼠AMPAR受体亚基不但没有减少,反而增加,这就表明雄性大鼠沉默突触增加主要来自通过新生产生的
有意思的是,持续喂养垃圾食物容易长胖的雌性大鼠NAc脑区AMPA受体亚基GluA1和GluA2表达并未增加,此外并不影响AMPAR介导的突触传递,但是改变NMDA受体介导突触传递。这就表明垃圾食物对雌、雄性大鼠NAC脑区突触可塑性的作用存在性别差异,雄性大鼠对AMPA受体更为敏感,而雌性大鼠对NMDA受体更为敏感。
在另外一篇文章中密西根大学药理学系Carrie R. Ferrario采用同样的实验方案发现过度食用垃圾食物后易胖大鼠NAc脑区内向整流钾电流增加引起神经元兴奋性降低,而肥胖大鼠NAc脑区快速瞬态钾电流降低引起神经元兴奋性增加。这就表明垃圾食物对易胖大鼠和肥胖抵抗大鼠在神经元兴奋性的差异。
总的来说,上述文章的结果表明NAc功能的差异可能在暴饮暴食导致肥胖中发挥关键作用。

来源:ibioworld BioWorld

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可塑性 突触传递 垃圾食品

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