高脂饮食会损害雄性小鼠海马CA1锥体神经元的树突形态，但不会影响雌性小鼠

《Frontiers in Nutrition》：High-fat diet impairs the dendritic morphology of hippocampal CA1 pyramidal neurons in male but not female mice

长期高脂饮食导致雄性小鼠海马体CA1神经元树突棘密度和复杂性降低，性别差异显著，可能与微炎症和肠道菌群改变相关。

　　这项研究探讨了长期高脂肪饮食（HFD）对不同性别小鼠海马体CA1区锥体神经元树突形态和复杂性的影响，揭示了HFD对男性小鼠在认知功能方面的特定损害。研究结果表明，男性小鼠在长期HFD摄入后表现出树突棘密度和树突复杂性的显著下降，而女性小鼠则未观察到类似的显著变化。这些发现为HFD引发的男性特定记忆功能障碍提供了形态学层面的证据，同时也提示了性别差异在肥胖与认知功能之间的潜在机制。

海马体是哺乳动物大脑中一个高度保守的区域，其功能与空间导航和情景记忆密切相关。随着年龄增长，海马体的形态变化往往与记忆丧失等神经退行性疾病有关，例如阿尔茨海默病（AD）。研究指出，肥胖是AD的一个重要风险因素，且在AD患者中，海马体萎缩与记忆功能下降密切相关。此外，儿童和成年肥胖人群也显示出海马体萎缩的迹象，这表明肥胖对记忆功能的损害可能早在生命早期就开始显现。因此，了解肥胖对海马体结构和功能的影响，特别是性别差异，对于揭示记忆障碍的潜在机制具有重要意义。

为了探讨HFD对海马体结构的影响，研究团队使用了C57BL/6J小鼠作为实验对象，将它们分为正常饮食组和高脂肪饮食组，分别进行性别区分的实验。实验过程中，小鼠在断奶后接受了为期12个月的饮食干预，以评估长期HFD对海马体结构的影响。研究发现，与正常饮食组相比，HFD喂养的雄性小鼠在树突棘密度和树突复杂性方面均表现出明显下降，具体表现为树突分支节点减少、末端数量减少以及树突段数减少，同时树突总长度也缩短。然而，雌性小鼠的树突棘密度未受到显著影响，仅在树突复杂性方面出现了一些细微变化。值得注意的是，在正常饮食条件下，雄性小鼠本身就表现出比雌性小鼠更高的树突棘密度和更复杂的树突结构，这可能与雄性小鼠在记忆和突触可塑性方面的优越表现有关。

树突棘是神经元突触连接的主要形式，其密度和形态直接反映了神经元之间的连接能力和信息处理能力。在正常情况下，树突棘的密度与记忆能力呈正相关，因此树突棘的减少可能意味着突触连接的削弱，从而影响记忆的形成和巩固。研究中，雄性小鼠在长期HFD喂养后，树突棘密度显著下降，这与之前发现的雄性小鼠在HFD喂养下表现出更差的学习和记忆能力一致。这种形态学上的变化可能解释了为何HFD对雄性小鼠的认知功能产生更大的负面影响。相比之下，雌性小鼠的树突棘密度未受到显著影响，这可能与雌性体内激素水平的变化有关，例如雌激素的调节作用可能在一定程度上保护了其海马体结构免受HFD的损害。

此外，研究还发现，雄性小鼠在正常饮食条件下本身就具有更高的树突复杂性。这种性别差异可能源于性激素（如睾酮和雌激素）对海马体结构的调控作用。例如，睾酮可能促进雄性小鼠的树突发育，而雌激素则可能对雌性小鼠的树突结构起到保护作用。研究团队指出，雄性小鼠在断奶后到12个月期间，睾酮水平没有明显下降，而雌性小鼠的雌激素水平则随着年龄增长而显著降低，这可能与卵巢功能的逐渐衰退有关。因此，雌性小鼠在HFD喂养下未表现出显著的树突复杂性变化，可能与这种激素水平的下降有关。

研究还讨论了HFD对海马体结构的影响是否与神经炎症有关。长期HFD可能导致全身性炎症反应，这种炎症会通过血脑屏障进入大脑，进而激活小胶质细胞。小胶质细胞的激活可能引发“突触剥离”现象，即通过吞噬作用减少突触连接，从而导致树突棘密度下降。研究团队提到，雄性小鼠在HFD喂养后，其海马体内的小胶质细胞数量更多，这可能使其更容易受到HFD引发的神经炎症影响，进而导致树突棘的减少。而雌性小鼠由于激素水平的波动，可能在一定程度上具有神经保护作用，从而缓解HFD对树突结构的负面影响。

另一方面，研究也关注了肠道微生物群与认知功能之间的关系。HFD不仅会导致肥胖，还可能改变肠道微生物的组成，进而影响大脑功能。然而，目前的研究主要集中在HFD对肠道微生物的影响，而较少探讨这些微生物变化是否直接与海马体依赖的记忆功能相关。研究指出，HFD对肠道微生物的影响具有性别差异，这可能进一步影响认知功能的性别差异。因此，未来的研究可以进一步探索HFD引起的肠道微生物变化是否在不同性别小鼠中表现出不同的模式，并评估这些变化是否与海马体结构和功能的变化相关联。

总体来看，这项研究不仅揭示了HFD对海马体结构的特定影响，还强调了性别差异在这一过程中的关键作用。雄性小鼠在长期HFD喂养后表现出更显著的树突棘密度和复杂性下降，这可能与其更高的神经炎症反应和较低的神经保护机制有关。而雌性小鼠则可能由于激素水平的调节作用，表现出一定的抗HFD影响能力。未来的研究可以进一步探讨这些性别差异的潜在机制，包括性激素的作用、神经炎症的调节以及肠道微生物群的变化，以期为肥胖相关认知障碍的防治提供新的思路和策略。