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线粒体在抑郁症中的作用是什么?
在许多方面,抑郁症可以被视为一种神经可塑性障碍。人们在认知、情感和神经方面都陷入了困境。他们缺乏心理和行为灵活性。随着抑郁症的能量减少,神经可塑性的缺乏现在被视为源于代谢功能障碍。毕竟,神经可塑性的能量必须由线粒体提供,线粒体还调节突触功能和神经传递所必需的钙离子。
有证据表明线粒体功能障碍也会影响自杀。研究人员已经确定了识别有自杀念头的抑郁症患者的特定分子——所有测量某些线粒体代谢物血液水平的测试都可能对预测哪些人有自杀风险有价值。靶向线粒体操作可能会产生下一代治疗抑郁症的药物。
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身体活动如何影响线粒体功能?
身体活动刺激有丝分裂吞噬修复、回收或消除受损的线粒体,并刺激新线粒体的合成(生物发生)。但重要的是,体育活动的强度要适中。
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什么是氧化应激?
在产生ATP的化学活动中,一些电子逃逸并产生氧自由基,也称为活性氧(ROS)。在低水平下,ROS是重要的信号分子。但在高水平下,它们会损伤DNA、蛋白质和其他细胞成分。当氧自由基的数量超过可用于中和它们的抗氧化剂时,就会产生一种称为氧化应激的情况。ROS积聚,破坏线粒体和宿主细胞。大脑特别容易受到氧化应激的影响,这与衰老、神经退行性疾病和许多精神疾病有关。
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什么是线粒体吞噬?
为了保持工作状态,所有细胞都参与了一个称为自噬的自我维护和自我更新过程,通过这个过程,磨损或受损的部分被分解和去除,可重复使用的元素被上循环成新的细胞。线粒体吞噬是线粒体的维持和再生过程,考虑到线粒体燃烧的燃料量和它们参与的其他过程,持续、细致的内务管理对包括脑细胞在内的所有细胞的存活率和功能至关重要。线粒体吞噬是一种重要的保护机制,是线粒体质量(和数量)控制的一种形式,促进受损线粒体的清除。
功能失调的线粒体清除受损已成为脑衰老、神经退行性疾病和精神疾病的重要因素。在帕金森氏症和阿尔茨海默氏症中,已经发现了参与自噬的关键分子的突变。越来越多的证据表明,由线粒体吞噬受损引起的炎症和线粒体功能障碍都与抑郁症的发病机制有关。研究人员正在寻找安全增强自噬作为治疗包括抑郁症在内的许多精神疾病的方法。
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心理压力如何影响线粒体功能?
压力是一种挑战性的精神状态,会消耗能量。线粒体会产生适应压力的信号。正如线粒体对心理社会体验做出反应一样,?它们也塑造了这样的体验。慢性应激影响线粒体生物学的许多方面,线粒体能量产生能力的变化会改变社会行为、应激反应和情绪。线粒体的变化现在被认为是逆境影响生物学的主要方式,为疾病的发展奠定了基础。
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创伤如何影响线粒体?
早期生活创伤,如严重或多重不良童年经历(ACE),似乎会重新编程线粒体能量学。研究人员发现,与没有抑郁症的女性相比,患有严重抑郁症的成年女性的线粒体DNA突变更多,她们在童年时期经历过父母离异或虐待。线粒体DNA的早期损伤可以持久地改变参与线粒体能量产生的许多元素。
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睡眠如何影响新陈代谢?
在其众多恢复功能中,睡眠可以抵消氧化应激。事实上,这可能就是我们睡觉的原因。当我们睡觉时,线粒体正忙于重塑自身,以重新平衡其能量产生能力。睡眠不足会降低他们产生ATP的能力。睡眠不仅可以恢复线粒体功能,而且良好的线粒体功能对睡眠能力至关重要。事实证明,线粒体在调节控制睡眠-觉醒周期的昼夜节律钟中起着核心作用。
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生酮饮食如何影响线粒体和心理健康?
一个多世纪以来,生酮饮食一直被用来降低癫痫婴儿和儿童的脑癫痫发作频率。生酮饮食碳水化合物和蛋白质含量低,但脂肪含量高,迫使线粒体燃烧脂肪作为燃料,而不是葡萄糖。
生酮饮食通过调节神经递质GABA和谷氨酸以及调节钙离子来影响神经元的放电能力,从而更有效地产生ATP。它们还能增强线粒体代谢和神经递质功能,同时最大限度地减少氧化应激和炎症。生酮饮食也会刺激线粒体吞噬,导致细胞中健康线粒体数量的增加。953 256 -
饮食如何影响线粒体?
我们吃的食物提供线粒体燃烧能量的燃料。它们的主要燃料是碳水化合物提供的葡萄糖。我们选择的食物还含有许多其他营养素和线粒体必需的其他生物活性成分。
因此,不良饮食是另一种对线粒体造成巨大损失的生活方式因素。例如,虽然线粒体制造了一些防御ROS所需的抗氧化剂,但大多数抗氧化剂必须通过饮食提供,它们主要存在于水果和蔬菜中。鉴于大脑的持续活动,需要抗氧化剂来对抗氧化应激。
已知保护线粒体免受氧化损伤的营养素包括:
抗氧化剂——富含水果和蔬菜,它们直接中和ROS,限制氧化应激。
Omega-3脂肪酸——它们维持线粒体膜的流动性,提高ATP的产生效率,抑制氧化损伤。
B族维生素——线粒体中许多化学反应的信号分子和辅因子,它们调节和维持线粒体活性的效率。
镁--这种矿物质可以提高ATP的产生效率,减少活性氧的产生,从而减少氧化应激。
食物中含有许多其他化合物,这些化合物的生物效应超出了其营养价值,其中许多化合物有助于能量生产。在这些物质中:
NAC,或N-乙酰半胱氨酸--一种抗氧化剂。
辅酶Q10--另一种抗氧化剂。
0.05左旋肉碱--一种氨基酸衍生物,是能量生产中必不可少的辅因子。
S-AME,或S-腺苷甲硫氨酸--线粒体中使用的许多酶的辅因子,包括调节DNA和RNA转录的酶。
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当线粒体功能失调时
线粒体是大约20亿年前进入单细胞生物体的一种古老细菌的后代,它栖息在除红细胞外的身体所有细胞中。他们的工作是对情况做出即时反应,无论你是需要能量从床上跳起来,抱起蹒跚学步的孩子,还是写演讲稿。如果你的大脑里没有一丝能量,你就无法阅读、做梦或亲吻所爱的人。
在一系列依赖于可用氧气的快速化学级联中,线粒体从葡萄糖的渐进分解中收获电子以产生ATP。随着能量需求的增加,线粒体可以自行分裂和繁殖,它们不断地通过裂变和融合来移动和重塑自己,以在压力下保持氧化能力。
如果能量生产是线粒体所做的一切,那将是一回事。事实上,它们做得更多。它们产生和调节神经递质,包括血清素、多巴胺和GABA。它们调节激素,包括皮质醇,一种应激反应的因子,以及生殖激素:雌激素、睾酮和黄体酮。线粒体改变细胞基因的表达,开启和关闭它们。它们所做的一切都对心理过程有重大影响,从你的想法到你如何管理自己的情绪(或失败),以及你如何与他人互动。
线粒体对情境需求的敏感性使其成为适应内外事件的中心。但这种敏感性是双刃剑:它使线粒体面临各种环境干扰的风险,导致某种形式的线粒体功能障碍。某种线粒体功能障碍现在被认为是所有精神疾病的根源。例如,在自闭症、双相情感障碍、抑郁症和精神分裂症患者的大脑不同部位发现ATP生成减少。464 273