美国西奈山医学院：节食可有效预防小鼠阿尔兹海默病

阿尔兹海默病（Alzheimer disease）又称老年痴呆症，患者的主要症状为神经功能逐渐丧失，从最初的认知下降逐步发展到失去肢体控制能力，最终死亡。目前阿尔兹海默病属于无法治愈的“绝症”，因此采取适当预防手段是对抗阿尔兹海默病的关键。2006年，美国知名的西奈山医学院的研究团队发现，节食（calorie restriction, CR）可以大幅降低小鼠大脑中的β-淀粉样蛋白的水平，从而有效预防阿尔兹海默病。这项研究被发表在《生物化学杂志》（Journal of Biological Chemistry）上。

β淀粉样蛋白（amyloid β-protein, Aβ）在大脑中的沉积是阿尔兹海默病的一项主要病理特征，它会导致神经细胞间的连接损失和个体神经细胞的死亡，因此抑制β淀粉样蛋白在大脑中的沉积也是目前针对阿尔兹海默病的主流研究思路。

本次研究中的实验动物是一种经过基因改造的Tg2576小鼠，它们虽然能像普通小鼠一样正常长大，但在6月龄（大约相当于人类31岁）左右就会出现认知能力的下降，之后它们的大脑中的β淀粉样蛋白会逐渐增多并沉积成斑块。由于这些症状与人类阿尔兹海默病高度相似，Tg2576小鼠成为了极为常用的阿尔兹海默病动物模型。

在实验中，研究人员将4月龄（大约相当于人类25岁）的Tg2576小鼠分成了两组，其中对照组小鼠每天正常饮食，而“节食组”小鼠的食物则只能提供70%的日常所需热量。6个月后，研究人员对这两组小鼠的“患病情况”进行了一系列检查。

结果显示，节食使小鼠大脑中的β淀粉样蛋白（具体为Aβ_1-40和Aβ_1-42两种）水平大幅降低。

不仅如此，节食大幅还激活了小鼠体内SIRT1蛋白的表达。SIRT1蛋白是一种需要与NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）共同作用的酶类，在调节细胞代谢、炎症、损伤修复等方面发挥着关键作用。可以认为，小鼠大脑中β淀粉样蛋白的降低与SIRT1表达量的增加存在联系。

考虑了上述结果后，研究人员猜测，是否仅仅通过提升NAD+的水平来激活SIRT1蛋白的表达，也能达到与节食相似的作用呢？为此，研究人员对Tg2576小鼠大脑中的海马区皮质层细胞进行了体外培养实验，并在培养基中加入了不同浓度的NAD+。结果显示，环境中NAD+的含量越高，β淀粉样蛋白的水平越低。可以认为SIRT1蛋白降低了β淀粉样蛋白的水平。

综上所述，本次研究发现节食可以激活SIRT1蛋白，抑制小鼠大脑中β淀粉样蛋白的积累，从而实现预防小鼠阿尔兹海默病的作用；同时研究还发现提升NAD+的水平同样会激活SIRT1蛋白的表达并达到相似效果。结合2017年同济大学的研究发现，小鼠注射NMN（烟酰胺单核苷酸，NAD+的直接前体）同样可以起到缓解阿尔兹海默病的作用³，这更进一步增加了NMN在人类身上预防阿尔兹海默病的可能性。