生酮饮食对2型糖尿病大鼠模型的神经保护作用及认知益处

《Molecular Neurobiology》：Neuroprotective and Cognitive Benefits of a Ketogenic Diet in a Type 2 Diabetes Rat Model

糖尿病可通过氧化应激、炎症和血管损伤增加认知衰退风险，生酮饮食可能通过调控血糖、减轻氧化应激和炎症改善认知功能。本研究采用四组大鼠模型（正常、生酮、糖尿病、糖尿病+生酮），经8周干预后，通过行为学测试和分子生物学指标证实生酮饮食可显著降低糖尿病大鼠血糖和胰岛素水平，改善焦虑行为及认知差异，减少海马区神经元损伤和8-OHdG氧化损伤，并上调BDNF表达。

　　

摘要

糖尿病是一种常见的代谢性疾病，它通过氧化应激、炎症和血管损伤等机制增加认知能力下降的风险。最近，生酮饮食作为一种营养干预方法受到了关注，被认为可能有助于改善糖尿病患者的血糖控制并支持认知健康。本研究在2型糖尿病（T2DM）的大鼠模型中评估了生酮饮食（KD）的神经保护和行为效应。成年雄性Wistar大鼠被分为四组（每组7只）：对照组（正常饮食）、KD组、糖尿病组（高脂饮食+烟酰胺（60 mg/kg，腹腔注射）/链脲佐菌素（50 mg/kg，腹腔注射）以及糖尿病+KD组。八周后，我们通过洞板实验、高架十字迷宫实验和物体识别测试来评估其焦虑样行为和记忆表现。同时检测了氧化应激标志物（丙二醛，MDA；谷胱甘肽，GSH）和神经炎症介质（S100β、TNF-α、IL-6）的水平。通过对CA1、CA3和齿状回区域的组织病理学及免疫组化分析，评估了神经元完整性和氧化DNA损伤（8-OHdG）以及神经营养因子BDNF的情况。单独采用KD饮食可诱导酮症并产生轻微的焦虑样行为，但能保持识别记忆功能。在糖尿病大鼠中，KD显著降低了高血糖和胰岛素水平（p < 0.001–0.01），减轻了氧化损伤（p < 0.01），并部分恢复了S100β、TNF-α、IL-6和BDNF的正常水平（p < 0.05）。在行为方面，KD减轻了糖尿病引起的焦虑症状并提高了认知差异得分（p < 0.05）。组织学观察显示，KD减缓了糖尿病相关的神经元退化，并降低了8-OHdG的免疫阳性表达。这些结果表明，在糖尿病条件下，KD通过调节血糖控制、氧化应激、炎症反应以及大脑中的神经营养支持作用，具有神经保护作用。