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青少年长期摄入高脂饮食(HFD)会增加精神疾病风险,但对内侧前额叶皮层(mPFC)相关行为及机制研究较少。研究人员观察 HFD 喂养小鼠的行为和 mPFC 形态变化,发现米诺环素可缓解不良影响。这为防治 HFD 引发的精神疾病提供新思路。
在当今社会,青少年的饮食结构发生了巨大变化,高脂肪食物越来越受他们青睐。然而,这种饮食习惯背后却隐藏着诸多健康隐患。大量研究表明,长期过量食用高脂食物是多种心理健康问题的重要诱因。抑郁症和焦虑症在全球青少年群体中高发,已成为不容忽视的社会问题。但令人遗憾的是,目前对于高脂饮食如何影响大脑中至关重要的内侧前额叶皮层(mPFC),以及背后的机制,科学界了解甚少。
mPFC 在青少年的大脑发育中起着关键作用,它参与情感处理、决策制定、风险评估和创造性思维等高级认知功能。而且,mPFC 在青少年时期的成熟过程较为漫长,这一特点使得它在这个关键的发育阶段更容易受到外界环境的干扰,也让青少年更容易出现可能伴随一生的精神疾病。此外,小胶质细胞作为大脑中的 “守护者”,在维持大脑内环境稳定和调节神经可塑性方面发挥着重要作用,但它们在高脂饮食影响 mPFC 和青少年情绪行为中的具体角色还不明确。基于这些问题,国内研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Brain, Behavior, and Immunity》杂志上。
为了深入探究这些问题,研究人员选用了出生后 21 天(P21)的 C57BL/6J 雄性小鼠。这些小鼠被饲养在温度(22°C)和湿度(55%)可控的环境中,保持 12 小时光照、12 小时黑暗的循环,并自由进食和饮水 。适应环境一周后,将 P28 小鼠随机分组,分别喂食正常饮食(CD)或高脂饮食(HFD)。
研究人员采用了多种行为学测试方法,如新奇抑制摄食实验(NBT)、强迫游泳实验(FST)、蔗糖偏好实验(SPT)、旷场实验(OFT)和高架十字迷宫实验(EZM),来评估小鼠的行为变化;还通过对 mPFC 中锥体细胞和小胶质细胞的形态学分析,研究大脑结构的改变。
HFD 消费增加抑郁、焦虑和风险规避行为
通过一系列行为学实验,研究发现,与 CD 组相比,HFD 喂养的小鼠在蔗糖偏好实验中,蔗糖偏好显著降低,这表明它们出现了抑郁样行为;在高架十字迷宫实验中,HFD 组小鼠进入开放臂的时间和次数明显减少,显示出焦虑样行为增加;同时,HFD 组小鼠在新奇抑制摄食实验中,表现出更明显的风险规避行为。
米诺环素缓解 HFD 诱导的神经行为异常和 mPFC 锥体细胞形态异常
米诺环素是一种常用的广谱抗生素,具有抗炎特性。研究人员给 HFD 喂养的小鼠使用米诺环素后发现,小鼠的焦虑样和风险规避行为得到有效缓解,mPFC 中锥体细胞的形态异常也有所改善。这说明米诺环素能够减轻 HFD 对青少年小鼠神经行为和 mPFC 锥体细胞形态的不良影响。
这项研究意义重大。首先,它揭示了青少年时期长期食用高脂饮食对大脑功能的负面影响,尤其是在 mPFC 相关行为方面,让人们对高脂饮食的危害有了更深入的认识。其次,研究表明米诺环素可以作为一种潜在的干预手段,为预防和治疗高脂饮食引发的精神疾病提供了新的思路和方向。这不仅有助于推动精神医学领域的发展,也为改善青少年心理健康状况提供了理论依据和实践指导。
综上所述,该研究深入探讨了青少年高脂饮食与 mPFC 相关行为及大脑结构之间的关系,证实了米诺环素的积极作用,为后续研究和临床干预奠定了坚实基础。未来,有望基于这些发现,开发出更多有效的干预措施,保护青少年免受高脂饮食带来的精神健康风险。