王硕教授课题组在JAFC期刊揭示膳食色氨酸对D-半乳糖引起的衰老小鼠中神经退行性变和炎症的改善作用及其潜在作用机制

发布者:陈赜发布时间:2021-05-11浏览次数:189

近日,南开大学医学院王硕教授团队在国际期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》在线发表了题为“Ameliorative Effect of Dietary Tryptophan on Neurodegeneration and Inflammation in d-Galactose-Induced Aging Mice with the Potential Mechanism Relying on AMPK/SIRT1/PGC-1α Pathway and Gut Microbiota”的研究论文。王硕教授为通讯作者,银佳为第一作者。

L-色氨酸(Trp)作为一种必需氨基酸,完全通过膳食摄入来补充。超过95%的游离色氨酸经犬尿氨酸通路而被代谢,只有少部分色氨酸被肠嗜铬细胞利用用于产生血清素(5-HT)。研究证实Trp及其代谢物例如5-HT、犬尿喹啉酸 (KYNA)5-羟基吲哚 (5-HI)和喹啉酸(QUIN)可以在神经退行性疾病和神经精神疾病中发挥作用。同时,补充色氨酸能够通过调节肠道微生物组成来提升肠粘膜屏障功能。另外,高色氨酸饮食能够有助于肌肉组织发展和生长。但是,饮食中过量的色氨酸对出生前和出生后发育有害。色氨酸可以被肠道微生物代谢而释放吲哚及其衍生物,释放的吲哚及其衍生物可以作为AHRPXR的配体来维持肠稳态。研究已经证实吲哚可以通过激活AHR和促进IL-22IL-10来延长寿命。而且,膳食色氨酸补充能够通过激活cAMP应答元件结合蛋白(CREB)/脑源性神经营养因子(BDNF)通路来阻止与衰老相关的损伤和海马细胞凋亡。然而,膳食色氨酸对衰老过程中肠-脑稳态和肠道微生物组成的调节作用仍然不清楚。

在本综述中,研究人员测定了膳食色氨酸对衰老中的神经退行性变和炎症的作用。研究发现,0.4%色氨酸饮食可能通过调节5-磷酸腺苷 (AMP)-活化蛋白激酶 (AMPK) NF-κB通路来显著改善衰老小鼠氧化应激和炎症。而且,0.4%色氨酸饮食能够增加结肠中吲哚的水平,这显示了色氨酸代谢物的潜在贡献。微生物组分析揭示0.4%色氨酸饮食能够提升衰老小鼠中Akkermansia的相对丰度。0.4%色氨酸对神经退行性变和神经炎症的改善作用潜在依赖于BDNFNF-κB相关通路。这些研究发现将为色氨酸在衰老中的有益作用提供研究证据。

原文链接:

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c00706