《Neuroscience》:Genetic predispositions and nutritional strategies: a review of nutrigenomics in Parkinson’s disease
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帕金森病(PD)的遗传与营养因素相互作用,食物成分通过营养基因组学影响基因表达及神经保护,肠道-脑轴及表观遗传调控是研究重点,个性化营养为治疗提供新方向。
作者列表:
Yara Ahmed Mohamed | Ayten Ahmed Ahmed Nadeem | Lina M. Ismail | Youssef K. Ghallab | Relwendé Justin Ouédraogo | Jana Elhelw | Muhammad Zeeshan Ahmed | Engy K. Tharwat
所属机构:埃及吉萨市十月现代科学与艺术大学(October University for Modern Sciences and Arts),生物技术学院
摘要
帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)是一种神经退行性疾病,其症状包括运动症状和非运动症状,这是由于黑质(substantia nigra)中的多巴胺能神经元逐渐丧失所致。尽管该疾病的发病机制是多因素的,涉及遗传和环境因素,但越来越多的证据表明,营养和饮食通过与其他遗传因素的相互作用(这一领域称为营养基因组学,nutrigenomics)在调节疾病的进展和发展中起着重要作用。本文综述了帕金森病中的遗传学和营养学方面,重点探讨了导致神经退化的潜在机制,包括氧化应激、线粒体功能障碍和炎症。文章还介绍了营养基因组学领域的最新进展,阐述了抗氧化剂、多酚和脂肪酸等食物成分如何影响基因表达和神经细胞的适应性。同时,文章也讨论了某些基因变异如何影响个体对饮食干预的反应,从而改变疾病的风险和发展进程。最后,总结了个性化营养作为帕金森病治疗目标的临床意义,并展望了将营养基因组学应用于临床实践的未来方向。这篇综述有助于整合遗传学、营养学和神经退行性疾病的知识,为帕金森病的新预防和治疗方法提供线索。
章节节选
营养基因组学简介
“人如其食”这一说法源于法国律师Anthelme Brillat-Savarin在1826年的观点,强调了饮食选择对心理和生理健康的重要性。均衡的饮食对于维持健康和预防疾病至关重要,因此科学家们一直致力于研究营养与人体之间的关系。这一探索可以追溯到公元前400年Hippocrates提出的体温与营养之间的关系理论,并经历了几个世纪的发展。
神经退行性疾病
神经退行性疾病(Neurodegenerative Diseases, NDs)是一组以神经元丧失和神经系统各区域逐渐退化为特征的疾病(Pathak等人,2022年)。由于这些疾病的发病率不断上升,它们已成为全球性的健康挑战。虽然其确切原因尚不清楚,但遗传、表观遗传和环境因素的相互作用被认为与此密切相关。尽管研究仍在进行中,但目前尚未开发出有效的疗法来减缓或预防这些疾病。
营养基因组学与神经保护
营养基因组学正迅速成为识别神经保护机制的重要领域,尤其是在帕金森病等神经退行性疾病的研究中。该领域研究营养中的营养物质和生物活性化学物质对基因表达的影响,为改善神经元存活和功能提供了新的方法。营养与神经保护之间的关联至关重要,因为饮食调整可能有助于延缓疾病的发展。
饮食在帕金森病中的作用
研究帕金森病(PD)与营养之间的关系旨在寻找有效的饮食管理方法,并探讨不同饮食模式对帕金森病发病风险的影响。流行病学研究已经证实了某些饮食习惯与帕金森病风险变化之间的关联,强调了某些营养素和功能性食物对神经退化的保护作用。
治疗意义:营养基因组学与帕金森病的潜在干预措施
目前的治疗策略主要侧重于缓解症状,而非阻止疾病进展(Nathaniel,2007年)。近年来,研究人员逐渐探索饮食如何影响基因表达,通过调整饮食和摄入生物活性化合物来探索治疗帕金森病的新方法(Ali等人,2022年)。鉴于帕金森病的复杂性和基因组异常的多样性,对所有病例进行全面测序至关重要。
帕金森病中的肠-脑轴:营养基因组学的见解
肠-脑轴是一个复杂的双向通信系统,通过神经元、激素和免疫途径连接胃肠道和中枢神经系统(Klann等人,2022年)。在帕金森病中,这一轴受到广泛关注,因为有越来越多的证据表明肠道健康和微生物群组成可能影响神经退化和疾病进展(Warnecke等人,2022年)。最新研究表明,胃肠道症状与帕金森病的发展有关。
转化应用与未来方向
营养基因组学和表观遗传机制在帕金森病的研究中起着关键作用,包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA的作用等机制,这些机制对控制与帕金森病相关的基因表达至关重要(Jowaed等人,2010年;Anwar等人,2024年)。研究表明,饮食成分和生物活性营养素能够影响这些表观遗传过程,从而改变与帕金森病相关的基因表达模式。
作者贡献声明
Yara Ahmed Mohamed: 负责撰写和编辑。
Ayten Ahmed Ahmed Nadeem: 负责撰写初稿。
Lina M. Ismail: 负责撰写初稿。
Youssef K. Ghallab: 负责撰写初稿。
Relwendé Justin Ouédraogo: 负责撰写初稿。
Jana Elhelw: 负责撰写初稿。
Muhammad Zeeshan Ahmed: 负责撰写和编辑。
Engy K. Tharwat: 负责撰写初稿。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。