《自然-医学》：维持健康长寿的饮食模式、跑完马拉松后，这种大脑影响两个月后才会完全恢复 | 一周论文新鲜读

3.31

本周值得读

来自《自然》旗下期刊的新近发表，我们为您精选呈现。

1. 马拉松跑者大脑髓磷脂会发生可逆改变

2. 发现健康衰老的饮食模式

3. 对猪肝脏移植到人体的评估

4. 宇宙再电离的早期迹象

神经科学 | 马拉松跑者大脑髓磷脂会发生可逆改变

Reversible reduction in brain myelin content upon marathon running

Nature Metabolism

《自然-代谢》发表的一项针对10名受试者的研究发现，跑完马拉松后，跑者特定脑区的髓磷脂数量似乎会减少——髓磷脂是包裹在神经元周围的一种物质。但该研究指出，这种效应在马拉松比赛的两个月后会完全恢复。仍需开展进一步研究评估这些变化对于与这些区域相关的神经生理学和认知功能是否也有影响，但作者指出，大脑中绝大部分髓磷脂并未受到影响。 

长期运动会迫使人体消耗储备的能量。比如，马拉松跑者主要将糖原这种碳水化合物作为一种能量来源，但当肌肉中的糖原耗尽时便会开始消耗脂肪。髓磷脂包裹在大脑神经元周围，起到电绝缘的作用，主要由脂质组成，此前对啮齿动物的研究显示，这些脂质可能作为极端代谢条件下的一种能量储备。 

西班牙巴斯克大学（UPV/EHU）和CIBERNED-卡洛斯三世研究所的Carlos Matute和同事在10位马拉松跑者（8名男性2名女性）参加42公里比赛前和跑完后的48小时内，对他们的大脑进行了磁共振成像。作为随访，他们还在比赛两周后和比赛两个月后分别对其中2位和其中6位跑者进行了大脑成像。通过测量大脑髓磷脂水分数——髓磷脂含量的一个替代指标，作者发现大脑12个白质区域的髓磷脂含量会一致性减少。这些区域与运动协调以及感觉和情感统合相关。两周后，髓磷脂含量显著上升，但仍未回到赛前水平。作者发现，髓磷脂含量在马拉松比赛后的两个月完全恢复。 

研究人员指出，该研究的局限性在于样本量较小，有必要在更大的人群中进行测试。他们总结道，髓磷脂或可被视为大脑其他营养在耐力锻炼中耗尽时的一种能量来源，但仍需开展进一步研究确定更极端的锻炼形式与大脑中髓磷脂含量的相关性。

衰老 | 发现健康衰老的饮食模式

Optimal dietary patterns for healthy aging

Nature Medicine

《自然-医学》发表的一项研究发现，摄入富含特定营养种类的饮食——包括水果、蔬菜、全谷物、不饱和脂肪、坚果、豆类以及低脂乳制品——与改善老年人身心健康有关。研究结果基于对美国逾10万人的分析，发现只有9.3%的人实现了健康衰老。摄入更多反式脂肪、钠、含糖饮料、红肉和/或加工肉类与老年人健康状况更差有相关性。 

饮食是全球死亡和慢性病的主要行为风险因素，在美国老年人群的同类风险因素中排第二（仅次于吸烟）。理解饮食与健康衰老的关系对于老龄化的全球人口很重要。不过，中年饮食选择如何影响晚年健康一直有待明确。 

在一项横跨30年的全面分析中，丹麦哥本哈根大学的Marta Guasch-Ferré、加拿大蒙特利尔大学的Anne-Julie Tessier、美国哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的Frank B. Hu和同事发现，特定饮食模式会影响实现健康衰老的可能性，这里的健康衰老包括在70岁以后维持认知、身体和心理健康。研究分析了105015名平均年龄53岁的美国中年人，随访时间30年，其中只有9.3%的人实现了健康衰老。研究团队对健康衰老的定义为活到70岁时没有出现11种重大慢性病，而且认知功能、生理功能或心理健康没有受损。更好地坚持8种特定饮食模式与健康衰老呈正相关，其中效果最强的是替代健康指数（Alternative Healthy Index）饮食。这种饮食包括更多摄入水果、蔬菜、全谷物、不饱和脂肪、坚果、豆类和低脂乳制品，被发现与健康衰老的改善相关。相比之下，更多摄入反式脂肪、钠、含糖饮料、红肉和/或加工肉类与实现健康衰老的可能性更低相关。 

研究结果或帮助人们提高自己健康长寿的几率，包括改善认知功能和身心健康，对未来饮食指南或有借鉴意义。 

医学研究 | 对猪肝脏移植到人体的评估

Gene-modified pig-to-human liver xenotransplantation

Nature

《自然》发表了一项研究，描述了已知首例将基因改造猪肝脏移植到一名被诊断为脑死亡的人类受体的案例。该手术在诊断为脑死亡的人身上进行，以评估移植器官在10天观察期内的表现。 

肝移植是对终末期肝脏疾病最有效的治疗手段，但供体肝脏远远跟不上需求。由于猪的生理功能和体型与人类相似，因此被视为替代器官来源。基因编辑的进展使人们有可能改造猪器官，降低排异风险，提高与人类受体的相容性。然而，肝脏功能的复杂性使移植手术困难重重。 

董海龙、中国第四军医大学的王琳、窦科峰和同事在医院伦理委员会严格的监督下，将一只巴马小型猪的肝脏移植到一名被诊断为脑死亡的人类受体身上，这只小型猪有6个基因已被编辑。基因编辑包括去除介导排异反应的基因，并插入人类转基因以促进相容性。作者监测了10天移植物功能、血流以及免疫和炎症反应。猪肝产生了胆汁和猪血清白蛋白，维持了稳定的血流，且没有出现排异迹象。免疫反应通过免疫抑制剂进行了控制。 

这些发现表明，基因改造猪肝脏能够在人体内存活并发挥功能，有望成为等待人类供体的肝衰竭患者的过渡疗法。但这项研究仅限于10天的观察期，并只测量了基础的肝功能。还需要进一步研究来评估长期结果和全面的肝功能。 

天文学 | 宇宙再电离的早期迹象

Witnessing the onset of reionization through Lyman-α emission at redshift 13

Nature

《自然》本周报告，詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）检测到了已知最早的处于再电离过程中的星系之一。这项发现将宇宙再电离（早期宇宙发生的重要转变）的发生时间推至大爆炸之后至少3.3亿年。 

在极热的宇宙大爆炸后，宇宙逐渐冷却，直至自由质子和电子结合为中性（无电荷）气体，其中大部分为氢和氦，这段时期有时被称为宇宙黑暗时代。第一批星系点亮了宇宙。尤其是，特定紫外波长的光子（即所谓莱曼连续区）被中性氢吸收，而较短波长的光子则会将气体再电离，使宇宙对莱曼光子变得透明，并使之能穿透到地球。这一时间被称为宇宙再电离，其发生时间尚不确定。JWST的近期观察发现了在宇宙年龄不到3亿年时就产生紫外辐射的明亮星系，但缺乏关于再电离的直接证据。 

丹麦玻尔研究所的Joris Witstok和同事报告称，JWST观测到宇宙大爆炸后仅3.3亿年，一个星系（被命名为JADES-GS-z13-1-LA）就出现了再电离信号。这一明亮发射被认定为Lyman-α，是中性氢从激发状态转变为基态的信号。这意味着这个星系产生了足够的紫外光子来激发中性氢，而且在它与地球之间几乎没有中性氢，来重新吸收氢回到稳定、最低能量状态时释放的Lyman-α光子。作者指出，这一再电离的可能来源要么是大质量热恒星，要么是超大质量黑洞。作者总结说，这些发现为了解最早星系的性质带来了新见解，有助于缩小宇宙再电离的开始和时间线范围。