黑米改善记忆认知功能，延长寿命
近日，华中科技大学同济基础医学院鲁友明教授团队与华中农业大学张启发院士团队开展跨学科合作，在该领域取得重要突破，为阿尔茨海默病的防治开辟了新视角，该研究成果以「Allosteric activation of a cell-type specific GPR120 inhibits amyloid pathology of Alzheimer’s disease」为题发表在 Nature Aging 上。
阿尔茨海默病（AD），这个被称为 “大脑橡皮擦” 的神经退行性疾病，正困扰着全球数千万人。它会悄悄在大脑中堆积β- 淀粉样蛋白（Aβ）斑块，缠结磷酸化tau蛋白，最终偷走人的记忆与认知能力。
1.黑米不只是 “黑色食材”，关键在于两种特殊脂肪酸
一直以来，黑米因富含营养被视为健康食材，但它对大脑的保护作用始终缺乏明确机制。研究团队发现，黑米的核心优势在于其富含的两种不饱和脂肪酸：α- 亚麻酸（ALA）和 11,14 - 二十碳二烯酸（EDA）。在 APP/PS1 和 5×FAD 两种阿尔茨海默病小鼠模型中，喂食黑米饮食的小鼠，学习记忆能力下降速度明显减慢。更关键的是，单独补充 ALA 或 EDA 均无效果，只有两者以黑米中天然的 10:1 比例搭配时，才能让小鼠的认知水平恢复到接近健康小鼠的状态，还能减少大脑中 Aβ 斑块的堆积。
2.精准 “激活” 大脑免疫细胞，清理致病斑块
这两种脂肪酸为何能发挥作用？答案藏在大脑中的一类特殊细胞 —— 斑块相关巨噬细胞和活化小胶质细胞（PAMA）里。这类细胞是大脑的 “清洁工”，负责清除 Aβ 斑块，但在阿尔茨海默病中常常 “怠工”。研究发现，ALA 和 EDA 会共同作用于 PAMA 表面的 G 蛋白偶联受体 120（GPR120）。EDA 先与 GPR120 的 “别构位点” 结合，就像打开一把 “钥匙”，大幅提升 ALA 与受体的结合能力；随后 ALA 进一步激活受体，启动下游的 Gαi1-AKT-mTORC1 信号通路。这条通路被激活后，PAMA 的 “清洁效率” 显著提升，能更主动地吞噬并清除 Aβ 斑块，减轻神经炎症。
3.不仅改善认知，还能延长患病小鼠寿命
令人惊喜的是，这种 “脂肪酸搭档” 的作用不止于改善认知。在对阿尔茨海默病小鼠的长期观察中，补充 ALA 和 EDA 的小鼠，中位寿命比未补充的同类小鼠延长了近 100 天，接近健康小鼠的寿命水平。进一步研究证实，若通过基因编辑敲除 PAMA 中的 GPR120 或其下游的 Gαi1 蛋白，ALA 和 EDA 的保护作用会完全消失；而重新激活 Gαi1 信号，又能恢复这种保护效果。这说明，PAMA 中的 GPR120-Gαi1 通路是黑米发挥作用的 “核心靶点”。
不过需要注意的是，要通过吃黑米达到治疗效果，每日摄入量需远超日常饮食水平，直接大量食用不现实。但这项研究为阿尔茨海默病治疗提供了新方向 —— 未来或许能基于 ALA 和 EDA 的作用机制，开发出更精准的靶向药物，让 “吃出来的健康” 真正转化为临床治疗手段。

他们首先发现，黑米饮食能够显著改善阿尔茨海默病模型小鼠的学习记忆能力。通过对黑米成分的精细分析，其中富集的两种不饱和脂肪酸：α-亚麻酸（ALA，一种 ω-3 脂肪酸）和 11,14-二十碳二烯酸（EDA，一种 ω-6 脂肪酸），为发挥作用的主要活性成分。值得注意的是，单独使用 ALA 或 EDA 效果有限，而将二者以黑米中天然存在的10:1 比例联合应用时，则表现出显著的协同作用，不仅有效清除大脑中的 Aβ斑块，也明显改善了小鼠的认知功能，并且延长阿尔茨海默小鼠寿命。
进一步地，研究团队结合结构生物学与药理学方法，首次揭示了ALA和EDA协同「变构激活」的精确机制：ALA如同「主钥匙」，直接插入GPR120的活性口袋，深度约12Å；而EDA则作为「变构助推器」，结合于GPR120的别构位点，通过改变受体构象，使TM6螺旋向外移动。这一变构调节使ALA 与GPR120的结合亲和力提升超过5倍，并促使受体胞内区构象开放，高效招募下游 Gαi1 蛋白，最终激活 GPR120-Gαi1-mTORC1信号通路。
此外，研究团队还发现，GPR120 不仅在大脑神经元表达，在阿尔茨海默病小鼠中，更是高度富集在 Aβ 斑块相关的巨噬细胞和活化小胶质细胞（PAMAs）中。通过构建细胞类型特异性基因敲除小鼠，发现敲除 PAMAs 中的 GPR120 受体，ALA 和 EDA 的治疗效果会被阻断，说明 ALA 和 EDA 通过特异性激活 PAMAs 中的 GPR120-Gαi1-mTORC1 通路，增强该类细胞向 Aβ 斑块的趋化与聚集，并提升其吞噬清除 Aβ 的能力，从而恢复突触功能、逆转认知损伤。
这项研究不仅从天然食物黑米中鉴定出具有明确抗阿尔茨海默病活性的脂肪酸组合，还系统阐释了其通过「变构激活」GPR120 发挥细胞类型特异性治疗作用的机制，为开发精准靶向的阿尔茨海默病干预策略提供了全新思路与扎实的理论基础。