一项发表在《食品科学与营养》期刊上的新研究表明，肌酸补充剂可能有助于保护大脑免受与年龄相关的记忆和学习能力下降的影响。研究人员发现，肌酸能够提高一种与能量代谢相关的关键脑酶——称为肌酸激酶BB（CK-BB）——的活性，并逆转衰老小鼠的记忆缺陷和脑结构损伤。这些结果表明，肌酸可能作为一种潜在的营养干预手段，帮助维持晚年的大脑功能。
这项研究由中国南京中医药大学的科学家团队开展，重点在于理解导致认知能力随年龄下降的生物学机制，以及这些机制是否可以通过肌酸进行调节。认知衰老，包括记忆力、注意力和问题解决能力的下降，已成为全球人口老龄化背景下日益受到关注的问题。
大脑衰老显著增加了患神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症）的风险。因此，研究人员越来越专注于寻找能够维持大脑功能或减缓与年龄相关衰退的策略。其中一个研究热点是大脑如何维持能量平衡，尤其是在学习和记忆至关重要的区域，如海马体。
肌酸是一种天然存在于人体和某些食物中的化合物，在这一过程中发挥着关键作用。它帮助大脑及其他高能耗组织再生三磷酸腺苷（ATP），这是驱动大多数细胞活动的分子。在大脑中，肌酸通过肌酸激酶BB的作用转化为磷酸肌酸。这一系统就像一个备用电池，在需求增加时迅速恢复能量供应。
虽然肌酸被运动员广泛用于增强肌肉表现，但最近的研究表明，它也可能通过帮助神经元维持通信和可塑性所需的能量水平来支持大脑功能。
为了探索这些潜在效果，研究人员使用了一种常见的小鼠大脑衰老模型。他们反复向小鼠注射D-半乳糖（一种已知会引起氧化应激并模拟衰老效应的糖）。接受中等或高剂量D-半乳糖的小鼠表现出记忆障碍、氧化损伤迹象，以及CK-BB表达和活性的降低。这些动物还显示出脑结构的变化，包括海马体中树突棘数量减少且长度缩短——这对记忆至关重要的区域。
在另一组实验中，研究人员使用病毒技术专门降低海马体中CK-BB的表达，而不使用D-半乳糖。CK-BB水平较低的小鼠表现出许多与衰老模型相同的缺陷，包括记忆障碍、氧化应激迹象以及脑细胞的结构损伤。这些发现表明，CK-BB水平降低可能通过破坏大脑的能量平衡和削弱突触连接直接导致认知问题。
最后，科学家测试了肌酸补充剂是否可以逆转或预防这些负面效应。他们在衰老模型小鼠的饮食中添加了3%的肌酸，并观察到显著改善。接受肌酸的小鼠表现出CK-BB表达和活性的增加，海马体中树突结构的恢复，以及在记忆测试中的更好表现。这些动物还显示出氧化应激标志物水平的降低，这表明肌酸有助于保护它们的大脑免受衰老引起的损伤。
研究中使用的行为主试包括两项公认的测试：莫里斯水迷宫和Y迷宫。这些测试评估动物学习和记忆空间位置以及识别新环境的能力。在这两项测试中，喂食肌酸的小鼠表现均显著优于仅接受D-半乳糖的小鼠。值得注意的是，肌酸补充并未影响运动或视觉能力，这意味着记忆改善并非源于运动或感知能力的增强。
在细胞层面，喂食肌酸的小鼠大脑中与突触健康相关的蛋白质水平更高，包括PSD-95、BDNF和NF-L。这些蛋白质对于形成和维持突触（神经元之间交流的微小连接点）至关重要。研究人员使用染色技术可视化和测量这些结构特征，发现肌酸将海马体中的棘密度和树突长度恢复至接近正常水平。
这些发现建立在先前研究的基础上，这些研究已经显示了肌酸与认知表现之间的联系。例如，此前的人类研究表明，老年人服用肌酸补充剂后可能会改善记忆和推理能力。患有遗传性疾病导致肌酸代谢受损的人通常会出现智力障碍，但早期补充肌酸可以帮助减轻症状的严重程度。
在这项新的小鼠研究中，研究人员提供了更多证据，表明肌酸的益处可能源于其对CK-BB的影响——一种帮助维持能量平衡的脑特异性酶。CK-BB在再生ATP（几乎驱动所有细胞活动的分子）方面起着关键作用。在像大脑这样高能耗的器官中，这一过程对于维持突触活动和支持学习和记忆尤为重要。
有趣的是，该研究还分析了来自人类脑组织的基因表达数据，以确认CK-BB在与年龄相关的疾病中的相关性。通过分析公开可用的数据集，作者发现编码CK-BB的基因（称为CKB）在阿尔茨海默病患者中显著下调，而健康对照组则未出现这种情况。这支持了CK-BB水平降低可能是衰老和神经退行性疾病的共同特征的观点。
尽管这些发现充满希望，但研究人员承认了一些局限性。虽然实验显示了CK-BB水平与小鼠认知表现之间的强关联，但CK-BB影响突触可塑性的具体途径仍然未知。作者推测，CK-BB水平降低可能会干扰线粒体能量生产或增加大脑对氧化应激的脆弱性。需要更多工作来确认这些机制是否起作用，以及类似结果是否会在人类中出现。
另一个限制是用于降低脑中CK-BB表达的方法。研究人员使用病毒载体敲低特定脑区的CKB基因，但更精确的工具（如基因工程敲除小鼠）可能有助于阐明这种酶在整个发育和衰老过程中的作用。未来的研究还可能探讨肌酸是否能在其他脑部疾病的模型中提供保护作用，例如中风或帕金森病。
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