新的研究表明,低维生素K水平可能会影响学习和记忆功能。这项研究指出,摄入低维生素K饮食的小鼠在学习和记忆测试中表现较差。
专家们对某些维生素缺乏如何影响大脑感兴趣。一项研究表明,低维生素K水平的小鼠比没有低维生素K水平的小鼠在学习和记忆功能方面表现更差。结果还表明,观察到的认知下降可能与维生素K如何影响大脑海马区的神经元形成和神经炎症有关。
先前的研究已经表明,维生素K可能会影响认知功能。最近发表在《营养学杂志》上的一项研究旨在探讨维生素K对认知的影响——尽管是在小鼠身上进行的。
研究发现,摄入低维生素K饮食的小鼠大脑中的维生素K水平较低,认知功能也较差,而未摄入低维生素K饮食的小鼠则没有这种现象。这些发现强调了维生素K的重要性,并需要在这个领域进行更多的研究。
低维生素K对大脑有明显影响
研究人员指出,低维生素K可能会对“年龄相关的认知衰退”产生影响。在这项研究中,研究人员希望利用小鼠来探索低维生素K的影响,并研究一些潜在的生物学机制。
该研究使用了中年雄性和雌性小鼠,分别给予它们低维生素K饮食或正常饮食,持续六个月。
研究人员通过行为测试来测量认知功能的各个方面,如空间学习和识别记忆。未参与该研究的佐治亚医学院院长、神经学家和中风专家大卫·C·赫斯博士解释说:“他们使用的一种测试是新物体识别。一个聪明的小鼠会探索它从未见过的新物体……这是一种我们在实验室中用来测量认知的非常标准化的测试。”
另一个测试是莫里斯水迷宫,涉及根据之前的测试找到隐藏的水下平台。
在行为测试之后,研究人员能够进一步分析小鼠的大脑组织以及肝脏和肾脏中的维生素K。
低维生素K饮食与正常饮食的对比
总体而言,摄入低维生素K饮食的小鼠的表现比接受正常饮食的小鼠差。例如,研究人员发现,摄入低维生素K饮食的雄性小鼠的存活率较低。它们的体重增长也低于雌性对照组小鼠。摄入低维生素K饮食的雌性小鼠没有出现这些效应。
研究人员还发现,摄入低维生素K饮食的小鼠大脑中的甲基萘醌-4(MK4)水平较低。MK4是维生素K在大脑中的主要形式。摄入低维生素K饮食的小鼠的肝脏和肾脏中的维生素K水平也较低。
在新物体识别测试中,摄入低维生素K饮食的小鼠对新物体的探索不如对照组小鼠多。这表明这些小鼠在识别记忆方面存在问题。
摄入低维生素K饮食的小鼠在莫里斯水迷宫的前三天学习定位隐藏平台所需的时间更长。在整个四天的测试中,它们也比对照组花费更多时间,但这一差异没有达到统计显著性水平。
低维生素K导致神经元形成问题和炎症
研究人员还注意到,摄入低维生素K饮食的小鼠大脑海马区存在差异。摄入低维生素K饮食的小鼠在这一脑区的神经发生减少。神经发生是指身体生成成熟且功能正常的神经元。这些发现表明,维生素K可能影响神经发生。
赫斯博士向《医学新闻今日》解释说:
“在小鼠和其他哺乳动物中,我们通常不会在整个大脑中生成新的神经元。我们在特定区域生成它们。其中一个区域是海马体的齿状回。海马体是与近期记忆最相关的脑区,在阿尔茨海默病早期就会受到影响。”
研究作者推测,维生素K对海马神经发生的影响可能会影响与海马工作相关的认知功能,如学习和记忆。
研究人员还发现,摄入低维生素K饮食的小鼠海马区的特定细胞——小胶质细胞发生了变化,这表明这些细胞被激活。这些小胶质细胞的观察结果表明神经炎症增加。
这些结果表明,低维生素K可能导致神经炎症增加。
作者推测,维生素K可能通过其抗炎作用保护海马神经发生。维生素K对认知的影响也可能与其如何影响炎症和抗氧化应激有关。
为什么需要人类研究
这项研究提供了关于维生素K对学习和记忆潜在影响的重要见解。然而,它也有局限性。
首先,小鼠研究只能提供有限的信息,说明低维生素K如何影响人类的大脑功能。研究人员选择专注于人类饮食中存在的一种特定形式的维生素K。
此外,由于低维生素K饮食组中雄性小鼠的死亡率较高,最终可用于行为测试的小鼠数量较少。作者承认,研究的最终终点也没有来自在研究结束前死亡的雄性小鼠的数据。
其他因素也可能影响观察到的结果。例如,作者指出,维生素K可能参与代谢一种称为鞘脂的细胞膜成分。他们指出,鞘脂“有助于增殖、分化和神经炎症”。他们解释说,需要更多的研究来确定低维生素K引起的鞘脂变化是否与神经炎症和海马神经发生有关。
研究人员也无法测量大脑中依赖维生素K的蛋白质和γ-谷氨酰羧化酶的水平,因为可用的大脑组织有限且实验条件受限。这些蛋白质可能是观察到的维生素K效应的原因,因此需要更多的研究。
尚不清楚维生素K缺乏导致的损害程度与缺乏的时间框架和小鼠年龄之间的关系。还需要进一步研究来了解观察到的雄性和雌性小鼠之间的差异。这些方面都可以在未来的研究中进行探讨。
未参与该研究的神经重症监护医师和骨科医生瑞安·哈基米博士在接受《医学新闻今日》采访时指出:
“这项研究强化了健康饮食习惯对改善认知功能的重要性。也许初级保健医生和治疗认知障碍的医生可以向他们的患者强调富含维生素K食物的健康饮食的重要性,特别是那些有痴呆家族史的人。”
“高维生素K含量的食物包括深绿色叶菜类蔬菜、某些水果如猕猴桃和蓝莓、鸡蛋、大豆和植物油等。”
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