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作者与机构
本研究的主要作者包括Kan Xie、Chengfeng Wang、Enzo Scifo等，他们分别来自德国神经退行性疾病中心（German Center for Neurodegenerative Diseases, DZNE）、青岛大学医学院、汉堡大学医学中心等机构。该研究于2025年5月6日发表在Cell Metabolism期刊上，题为“Intermittent fasting boosts sexual behavior by limiting the central availability of tryptophan and serotonin”。
学术背景
本研究的主要科学领域为代谢与生殖生物学，特别是饮食干预对衰老相关生殖功能下降的影响。随着年龄的增长，男性生殖能力会逐渐下降，表现为内分泌系统变化、睾丸功能退化、精子质量下降以及性行为减少。间歇性禁食（Intermittent fasting, IF）已被证明能够延长寿命并改善多种与年龄相关的疾病，但其对男性生殖系统的影响尚不明确。因此，本研究旨在探讨IF是否能够通过调节色氨酸（tryptophan, Trp）和血清素（serotonin）的可用性，改善老年雄性小鼠的性行为和生殖能力。
研究流程
本研究包括多个实验步骤，主要研究对象为C57BL/6J雄性小鼠，样本量在不同实验中有所变化。以下是详细的研究流程：
间歇性禁食处理
小鼠从8周龄开始接受IF处理，具体为每隔一天禁食24小时，持续至研究结束。对照组小鼠则自由进食（ad libitum, AL）。IF处理分为短期（6周）和长期（6个月）两种，以评估不同处理时间对性行为的影响。
生殖能力测试
分别在8月龄和24月龄的小鼠中进行生殖能力测试。每只雄性小鼠与3月龄的雌性小鼠配对，观察其在3周内的繁殖成功率。记录每对小鼠的后代数量及性别分布。
内分泌与生殖系统分析
对小鼠的睾丸重量、精子数量、精子运动能力等指标进行测量。同时，通过RNA测序（RNA-seq）分析睾丸和精子的转录组变化，并通过全基因组DNA甲基化分析评估精子中的表观遗传变化。
性行为测试
在8月龄和24月龄的小鼠中进行性行为测试。每只雄性小鼠与3月龄的雌性小鼠进行5分钟的配对测试，记录其互动时间、首次骑跨的延迟时间、骑跨频率等指标。测试分别在实验的第1天、第7天和第15天进行。
神经递质分析
通过ELISA和质谱分析，测量小鼠大脑中的多巴胺、血清素及其前体色氨酸的浓度。同时，通过RNA-seq和qPCR分析大脑中与血清素合成和降解相关的基因表达水平。
色氨酸代谢实验
通过给小鼠喂食含有15N标记的色氨酸饲料，评估IF是否增加了色氨酸在骨骼肌中的摄取。通过质谱分析测量骨骼肌中15N标记的色氨酸含量。
主要结果
1. IF显著提高老年小鼠的生殖成功率
在24月龄的小鼠中，IF处理组的繁殖成功率为83%，显著高于AL对照组的38%。这表明IF能够有效缓解衰老相关的生殖功能下降。
IF对内分泌和精子质量的影响有限
IF并未显著改善老年小鼠的内分泌功能或精子质量。睾丸重量、精子数量及运动能力在IF组和AL组之间无显著差异。
IF显著增强性行为
IF显著提高了老年小鼠的性行为表现，包括增加互动时间、减少首次骑跨的延迟时间、提高骑跨频率等。这一效果在长期IF处理的小鼠中更为明显。
IF通过降低血清素水平增强性行为
IF显著降低了小鼠大脑中的血清素浓度，这与其增强性行为的效果密切相关。进一步实验表明，IF通过减少外周色氨酸向大脑的供应，从而降低了血清素的合成。
IF增加色氨酸在骨骼肌中的摄取
IF处理的小鼠在骨骼肌中摄取了更多的色氨酸，这可能是其血浆色氨酸浓度降低的原因之一。
结论
本研究表明，间歇性禁食能够通过限制色氨酸向大脑的供应，降低血清素水平，从而显著增强老年雄性小鼠的性行为和生殖能力。这一发现揭示了饮食干预在调节衰老相关生殖功能下降中的潜力，并为治疗性欲减退等疾病提供了新的思路。
研究亮点
1. 重要发现：首次证明IF能够通过调节色氨酸和血清素的可用性，显著增强老年雄性小鼠的性行为和生殖能力。
2. 方法创新：通过15N标记的色氨酸实验，揭示了IF对色氨酸代谢的影响机制。
3. 研究意义：为饮食干预在改善衰老相关生殖功能下降中的应用提供了理论依据，并为治疗性欲减退等疾病提供了新的研究方向。
其他有价值的内容
本研究还发现，衰老相关的血浆色氨酸浓度升高可能与氨基酸代谢的广泛变化有关。此外，研究还探讨了IF对大脑多巴胺和血清素系统的影响，为进一步研究饮食干预对神经系统的作用提供了基础。
这篇报告详细介绍了研究的背景、流程、结果和意义，为相关领域的研究人员提供了全面的参考。