热量限制对大脑新皮层的保护作用及模拟物的发现：开启神经疾病治疗新征程

为探究热量限制（CR）对大脑新皮层的影响及 CR 模拟物（CRMs），研究人员经研究发现潜在神经保护机制及 CRMs。

　　热量限制（Caloric restriction，CR）是一种在不引发营养不良的前提下减少热量摄入的饮食干预方式。临床前研究和部分人体试验表明，它具有延长寿命的效果，还可能有助于改善与年龄相关的疾病。热量限制模拟物（Caloric restriction mimetics，CRMs）是一类能够模拟 CR 效果的化合物，为治疗年龄相关疾病提供了潜在的治疗途径。本研究利用综合生物信息学和系统生物学方法，探索了 CR 对大脑新皮层（GSE11291）的潜在保护作用，并对 CRMs 进行了鉴定。研究结果显示，长期的 CR 能够激活细胞通路，改善线粒体功能，增强抗氧化能力，减轻炎症反应，这可能对神经起到保护作用。研究中富集的关键信号通路包括过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、叉头框蛋白 O（FoxO）、腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）和 Notch 信号通路，这些通路是新陈代谢、细胞应激反应、神经保护和长寿的关键调节因子。研究人员识别出了与 CR 相关的关键信号分子和分子机制，其中包括转录因子、激酶调节因子以及与差异表达基因相关的微小核糖核酸（microRNAs）。此外，还鉴定出了如雷帕霉素等潜在的 CRMs，它们能够复制与 CR 相关的健康益处。研究人员还开发了机器学习模型，根据小分子的中枢神经系统（CNS）活性和抗炎特性对其进行分类。作为概念验证，研究人员利用氧糖剥夺（OGD）模型（一种已建立的体外中风模型），证实了两种排名靠前的候选参考分子（CRMs）具有缺血性神经保护作用。不过，要充分阐明这些 CRMs 的治疗潜力，还需要进一步的研究。总之，这项研究表明，长期的 CR 具有保护和维护神经元功能的机制，可能会对年龄相关神经疾病的治疗产生影响。此外，研究结果有助于识别参与 CR 的潜在基因和调节分子，以及潜在的 CRMs，为未来神经疾病治疗领域的研究奠定了有前景的基础。