生酮饮食激活海马PKA/CREB信号

为探讨生酮饮食改善认知功能的可能机制，我们采用蛋白印迹方法检测了四组大鼠PKA/CREB通路的活性（图10.6A）。生酮饮食处理不仅增加了PKA底物和p-CREB的水平，而且逆转了PKA底物、p-CREB和CREB的下降。虽然生酮饮食预处理部分恢复了PKA活性，但p-CREB几乎完全恢复到其基础水平，这可能是其上游其他激酶，如钙调蛋白依赖激酶的原因。有趣的是，低氧诱导的BDNF的下调也被生酮饮食处理后发生上调，BDNF是一种众所周知的参与学习和记忆形成过程的神经营养因子。这些结果表明生酮饮食处理促进了PKA/CREB的激活和BDNF蛋白的表达。为了检测生酮饮食是否促进BDNF在mRNA水平的表达，采用BDNF特异性引物进行实时定量PCR检测，结果发现生酮饮食预处理组与低压缺氧组相比mRNA水平显著升高（图10.6B）；随后利用CHIP-PCR检测是否存在乙酰化组蛋白在BDNF基因启动子上的富集。我们把重点放在BDNF基因的启动子I上，它响应神经元的活动。结果表明，乙酰化组蛋白H3与BDNF基因启动子I的结合增加（图10.6C）。

图10.5　生酮饮食对组蛋白表观遗传修饰的影响(https://www.daowen.com)

图10.6　生酮饮食对记忆相关信号通路的影响