近日，来自日本的科学家们惊讶地发现：维生素E，这种常见的维生素，竟成为大脑的“保护伞”——高脂肪、高蔗糖（HFSD）饮食诱发的肥胖，会加速氧化大脑，进而改变认知功能；但维生素E家庭成员之一的生育三烯酚（Tocotrienols，T3s）能够阻止这种改变，发挥保护神经的作用！正如本研究的领衔教授Kato强调，“我们的目标是，使用天然化合物来对抗与肥胖相关的疾病，从而减少肥胖人群患失智症等疾病的发病率。”                           

doi: 10.3390/ijms25063561

T3s是一种天然存在的化学物质，属于维生素E的异构体。因T3具有不饱和侧链，它们更容易进入细胞，并表现出更强的抗氧化能力。那么，T3能否穿过血脑屏障，发挥保护大脑的作用呢？首先，研究者搭建了肥胖小鼠模型。在HFSD饮食喂养下，小鼠的体重显著高于对照组。此外，小鼠附睾和肾周脂肪重量明显更高，总胆固醇和葡萄糖水平也因该饲养方式而显著升高。不仅如此，坚持高脂肪和高蔗糖的饮食模式，还导致小鼠的呼吸指数明显下降，棕色脂肪组织周围的温度有所升高。也就是说，HFSD对体内的新陈代谢和温度调节的能力产生了复杂的影响。

高脂肪高蔗糖喂养模式下，肥胖小鼠的特征“肚子越大，脑子越傻”的现象，同样出现在了小鼠中。研究者采用Morris迷宫和Y迷宫测试了肥胖小鼠的认知能力变化情况，结果并不令人意外——与对照组相比，HFSD喂养下小鼠的学习能力显著下降。事实上，进一步的蛋白质印迹法（Western blotting）揭示，HFSD喂养模式会加速蛋白质氧化，增加大脑的氧化应激水平。

但精彩的来了！即使是HFSD饮食模式下，搭配T3s的治疗，小鼠的学习能力明显提高了。也就是说，T3减轻了大脑的氧化应激，发挥出潜在的神经保护作用。

HFSD喂养方式下引起的肥胖会降低学习能力最后，研究者对小鼠皮层进行了定量的蛋白质组学分析，共计确定了4630种后，发现：与对照组相比，HFSD喂养方式诱导的肥胖，使得大脑中8种蛋白质有所增加，包括E3泛素蛋白连接酶MIB1、内质网自噬调节因子3、卷曲螺旋结构域蛋白50、F-box唯一蛋白3、分泌蛋白、45kDa钙结合蛋白和高迁移率族核小体结合域5，以及4种蛋白的减少，包括ADP-核糖基化因子2、神经纤毛蛋白2、泛素结合酶E2 D1（UBE2D1）和组蛋白赖氨酸n-甲基转移酶STED1A。举例来说，MIB1与Notch信号传导有关，而AD患者中报告了Notch信号传导的变化，因此HFSD诱导的MIB1增加可能会诱导认知的改变。再比如，UBE2D1参与p53的泛素化，进而诱导p53的降解；然而，HFSD喂养方式下，皮层中的UBE2D1被下调，因而p53得到了激活，加速了神经元的凋亡。不过，好消息是，T3s的治疗则阻碍了这种变化，从本质上发挥出保护神经的作用。

蛋白质变化情况综上所述，高脂肪、高蔗糖的饮食导致的肥胖会引起大脑认知功能障碍，而维生素E之一T3的使用则会“逆转”这种损害，发挥抗氧化的作用并直接保护神经元。当然，这项研究也为针对与肥胖相关的神经退行性疾病的治疗干预开辟了新途径。当然，如果想补充维生素E，食物来源还是最廉价且安全的方式。维生素E的主要来源是植物油，比如大豆油、菜籽油、芝麻油等中的维E含量都比较丰富，同时坚果类和菌藻类食物也含有较高的维E。

参考资料：

[1]NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC). Worldwide trends in underweight and obesity from 1990 to 2022: a pooled analysis of 3663 population-representative studies with 222 million children, adolescents, and adults. Lancet. 2024 Mar 16;403(10431):1027-1050. doi: 10.1016/S0140-6736(23)02750-2. Epub 2024 Feb 29. PMID: 38432237; PMCID: PMC7615769.

[2]Mina T, Yew YW, Ng HK, Sadhu N, Wansaicheong G, Dalan R, Low DYW, Lam BCC, Riboli E, Lee ES, Ngeow J, Elliott P, Griva K, Loh M, Lee J, Chambers J. Adiposity impacts cognitive function in Asian populations: an epidemiological and Mendelian Randomization study. Lancet Reg Health West Pac. 2023 Feb 14;33:100710. doi: 10.1016/j.lanwpc.2023.100710. PMID: 36851942; PMCID: PMC9957736.

[3]Kato Y, Ben J, Noto A, Kashiwaya S, Aoki Y, Watanabe N, Tsumoto H, Miura Y, Fukui K. Tocotrienols Prevent the Decline of Learning Ability in High-Fat, High-Sucrose Diet-Fed C57BL/6 Mice. Int J Mol Sci. 2024 Mar 21;25(6):3561. doi: 10.3390/ijms25063561. PMID: 38542534; PMCID: PMC10971311.