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长期高盐食物的摄入是世界范围内公认的引起疾病和死亡的重要原因之一。

永利皇宫最新官方网站 1图片来源:Emmy Smith |Unsplash

这个说法其实最早来自于人口学的调查,通过对全球不同人群的饮食和健康统计,研究人员发现:长期摄入高盐食物的人,更加容易患高血压和心脑血管疾病。后续的研究在此基础上,观察到另外一个实验现象:除了高血压,长期高盐食物的摄入也可以引发很多其他的疾病,比如记忆损伤,甚至老年痴呆[1]。也正是基于这些实验基础,很多健康机构建议控制食物中盐的摄入。但是相关的机理却一直不是很清楚,让很多人开始怀疑,盐分的过量摄入真的和引发各种疾病有直接的关系吗?

最近威尔康奈尔医学院的一项研究中表明高盐饮食会减少静息血液流向大脑,导致小鼠出现认知障碍和痴呆,而且对相关的机理进行了非常详细的研究[2]

研究人员们首先比较了长期摄入高盐食物和摄入正常食物小鼠的脑子的活动。实验中使用的高盐食物含有4%或者8%的盐分,是正常食物中的8到16倍。这个倍数是参考了人类高盐食物和正常食物中盐分的比例。经过8周的时间,实验人员对实验小鼠的脑子进行了核磁共振检查。实验结果表明,摄入高盐食物的小鼠的脑血流量明显减少了很多,尤其是在负责学习的大脑皮层,血流量减少了28%,而在负责记忆的海马区,血流量减少了25%[2]

实验还发现,虽然高盐食物会减少脑子学习和记忆区域的供血量,但是这种生理现象是可逆的,当高盐食物小鼠的食物被换成正常食物,四周后,小鼠大脑血液流动和内皮功能恢复了正常[2]

永利皇宫最新官方网站 2高盐食物的摄入减少了小鼠大脑皮层和海马区血流量,当饮食恢复正常后,脑部血流量也恢复了正常。深蓝色代表低血流量,绿色是正常水平,黄色红色表示血流量多,和正常小鼠相比,摄入高盐食物小鼠大脑中,蓝色区域更多,当饮食恢复正常后,蓝色区域减少。ND:正常饮食,HSD:高盐饮食。图片来源:参考文献 [2]

而在行为上,长期进食高盐食物让小鼠出现了认知和学习障碍。在行为学测试中,进食高盐食物的小鼠对记忆和识别新物品的能力明显比正常小鼠差。同时,小鼠的空间识别能力也因为过多盐分的摄入而受到影响:在迷宫测试中,高盐组的小鼠要花更多的时间和走更多的距离找到迷宫的出口。盐对于小鼠行为最直观的影响在小鼠筑巢行为上:和正常的小鼠相比,高盐组的小鼠的筑巢质量更差,而且材料没有得到有效的利用。

永利皇宫最新官方网站 3永利皇宫最新官方网站,和正常小鼠相比,高盐组的小鼠不仅短期记忆和空间能力受到了影响,而且在筑巢行为方面明显比正常小鼠效率低。ND:正常饮食,HSD:高盐饮食。参考文献 [2]

盐分是如何引起这些变化的呢?实验人员发现,高盐食物引起大脑血流量减少的主要原因是血管内皮细胞生产一氧化氮到能力受到了抑制。血管内皮细胞是血液进入器官的大门,而一氧化氮可以使血管壁变松弛,使更多的血液流过,控制着大门的打开和关闭[2]

为了搞懂高盐摄入和认知障碍之间的联系,研究人员又设计了一系列的实验(真的是很多很多实验,可能是好几个博士整个博士的工作)。他们发现,高盐摄入组的小鼠在肠道内出现了一种后天获得性的免疫反应,一种白细胞(TH17,一种辅助性淋巴细胞)的数量明显的增多了,这种白细胞在调节免疫反应方面有着重要的作用,它们可以生产一种干扰素IL-17,IL-17最终会抑制血管内皮细胞里一氧化氮的生产,降低大脑血流量[2]

也就是说,小鼠长期的摄入高盐的食物,会在肠道内引起局部的免疫反应,同时产生一些释放一些激素。这些激素会随着血液流动散布全身,最终作用于小鼠的脑部,引起脑血流量的减少和小鼠的认知障碍。

永利皇宫最新官方网站 4因为高盐食物的摄入,更多的辅助性淋巴细胞TH17在小鼠小肠内被激活,同时产生IL-17,最终引起脑供血量的下降和认知障碍。绿色点为正在释放IL-17的TH17细胞,ND:正常饮食,HSD:高盐饮食。参考文献 [2]

知道了盐分影响脑部血液的机理后,实验人员将一种叫做ROCK inhibitor Y27632的药物应用到小鼠身上。这种药物可以使一氧化氮受抑制(高盐食物摄入引起)的情况得到改善,减少血液中IL-17的含量,最终改善脑部功能。他们发现摄入高盐食物小鼠的行为得到了明显的改善。

可不要小瞧了这个结果,因为这证明了IL-17产生的生理反应在引起认知障碍方面扮演着重要的作用。将来如果可以特异性的设计出抑制IL-17或者阻断IL-17产生作用的药物,那么人类很多脑部疾病可能得到根本性的治疗。血液中IL-17含量的增加,也会引起很多其他疾病,比如说多发性硬化,类风湿性关节炎,炎症性肠病等自发免疫疾病。设计相应的药物,对于这些疾病的防治,也具有非常重要的意义。(编辑:婉珺)

参考文献:

  1. Farquhar et al., (2015), J. Am. Coll. Cardiol; DOI: 10.1016/j.jacc.2014.12.039
  2. Faraco et al., (2018), Nature Neuroscience; DOI: 10.1038/s41593-017-0059-z

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