《自然》重磅：大脑能量机制新发现，有望促进大脑健康与长寿

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一项由伦敦大学学院科学家领导的最新研究，发表在权威期刊《自然》上，揭示了大脑如何精准调控能量需求，为维护大脑健康和延长寿命提供了全新的科学视角。这项研究深入探索了大脑在进行高强度活动时，如何及时获得额外能量供应的机制，为治疗与能量代谢失衡相关的脑部疾病，如神经退行性疾病和痴呆症，开辟了新的治疗路径。

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大脑作为人体最为复杂的器官之一，由数以十亿计的神经细胞构成，负责协调身体的各项功能，包括学习、记忆和运动控制。这些活动极度依赖能量供应，而当大脑处于高负荷状态时，其能量需求会急剧增加。以往研究表明，星形胶质细胞，一种特殊的非神经元细胞，参与了向神经元提供必要能量的过程。当周围神经元需要更多能量时，星形胶质细胞会加速其内部的葡萄糖代谢，产生并释放乳酸，为神经元提供能量补给。

在这项突破性研究中，研究团队在小鼠和细胞模型中发现，星形胶质细胞表面存在一组特定受体，能够精确监测临近神经元的能量消耗，并通过腺苷这一关键分子启动一个代谢信号通路。腺苷激活的这一通路与肌肉和肝脏中的能量储存机制相似，能够迅速响应能量需求，确保在神经元活动旺盛或能量供应紧张时，突触功能仍能高效运作。

研究中，当科学家们在小鼠中关闭了这些关键的星形胶质细胞受体后，观察到小鼠的大脑活动效率降低，包括整体代谢、记忆能力和睡眠模式均受到显著影响，这直接证明了这一能量供应机制对大脑正常功能的重要性。首席作者Alexander Gourine教授指出，随着年龄增长，大脑能量平衡会逐渐受损，特别是在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中更为明显。因此，他们的发现不仅揭示了一个潜在的药物治疗靶点，也为保持认知健康和促进大脑寿命提供了科学依据。

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这一科学发现不仅深化了我们对大脑如何管理能量的理解，更为未来针对大脑能量代谢失衡疾病的治疗策略提供了新的灵感。随着老龄化社会的到来，如何保护和提升大脑健康成为全球关注的焦点，这项研究无疑为人类对抗认知衰退和神经退行性疾病带来了新的希望。

参考

Theparambil, S.M., Kopach, O., Braga, A. et al. Adenosine signalling to astrocytes coordinates brain metabolism and function. Nature (2024). doi.org/10.1038/s41586-024-07611-w