神經損傷，靠“斷食”能促進再生？《自然》研究揭示意想不到的修復機制 _健康小知識

▎藥明康德內容團隊編輯
對于神經損傷的患者來說，治療一直是個難題。這是因為神經細胞的軸突再生效率極低。軸突是神經細胞向外伸出的一條細長纖維，電化學信號沿著軸突向其他細胞傳送，當這條信號樞紐遭到破壞又難以修復時，感覺、運動或自主神經功能等往往會部分或全部喪失。

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“目前除了手術重建之外，沒有針對性的治療方法，而手術重建也只在一小部分病例中有效。 ”英國帝國理工學院（ImperialCollegeLondon）的神經科學家SimoneDiGiovanni教授指出， “這促使我們研究生活方式的改變是否有助于康復。 ”
飲食方案就是DiGiovanni教授所指的一種生活方式。在一篇新近發表于頂尖學術期刊《自然》的研究論文中， DiGiovanni教授領銜的研究團隊通過小鼠實驗證明，間歇性斷食可以幫助受損神經軸突再生，并且首次揭示了這背后令人意外的一個機制：腸道細菌的代謝活動對神經修復發揮了重要作用。

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研究人員在論文中指出，越來越多的證據表明，運動、豐富的環境、包括“間歇性斷食”在內的飲食方法，有助于促進感覺神經元修復損傷，甚至促進新神經元的生長。例如，有科學家在小鼠實驗中發現，采取每隔一天喂食的隔日斷食法，持續幾個月后，小鼠表現出長期記憶的改善，而與長期記憶功能密切相關的腦區內，新生神經元的數量也比每天正常飲食的對照組小鼠更多。

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在這項新研究中， DiGiovanni教授與同事們首先在小鼠實驗中評估了隔日斷食對神經再生的影響。
【神經損傷，靠“斷食”能促進再生？《自然》研究揭示意想不到的修復機制】研究人員將小鼠分為兩組，一組隨意飲食不加限制，一組則讓它們飽一天餓一天。如此經過10天或30天后，再通過手術將小鼠從脊髓向下延伸到腿部的坐骨神經壓碎，比較兩組小鼠的神經恢復情況。
通過測量軸突的長度，研究人員發現，手術前保持隔日禁食的小鼠，軸突被切斷后的24~72小時內，再生長度大約增加了50%！
▲堅持隔日禁食（IF）的小鼠，在坐骨神經發生損傷后，再生速度明顯比正常飲食的對照組更快（圖片來源：參考資料[1]）
但更令人好奇的問題是，間歇性斷食為什么會有促進軸突再生的神奇效果呢？考慮到這種飲食方案可能改變小鼠的代謝狀態，研究人員進而分析了小鼠的血液。
質譜分析的結果表明，斷食組小鼠的血液中有十幾種代謝物的濃度明顯高于正常飲食的小鼠，但其中升高最明顯的幾種代謝物不是來自小鼠自身，而是來自小鼠體內微生物的代謝物，如吲哚-3-丙酸（IPA）等。這提示隔日斷食后，腸道微生物及其代謝物的變化可能對軸突再生起到關鍵作用。
▲隔日禁食一段時間，血液中一些微生物衍生代謝物的濃度發生顯著變化（圖片來源：參考資料[1]）
研究人員隨后通過糞便移植的方法，把斷食小鼠的腸道菌群移植到對照組小鼠體內，果然發現，只要菌群發生改變，小鼠被切斷的神經纖維也有了更強的再生能力。
進一步分析吲哚-3-丙酸（IPA）等代謝物的來源，研究人員確認它們來自腸道中的一些革蘭氏陽性菌，如生孢梭菌（Clostridiumsporogenes）等。如果用抗生素去除這類細菌，或是通過基因改造讓這些細菌不再產生IPA ，神經再生的能力都會隨之受損。這些實驗結果表明， “生孢梭菌產生的IPA是斷食后軸突有效再生的重要原因” ，論文指出。