随着人口老龄化加剧，全球每3秒新增1例阿尔茨海默病患者，当记忆的橡皮擦开始失控，这种“大脑生锈”的致命疾病正成为当今社会的头号公敌。限时饮食（TRF，每天控制8小时内进食，其余时间保持空腹）作为一种非药物治疗方法，近年来被尝试用于改善多种疾病并具有延寿的潜在价值，其与热量限制相似，可能通过调节代谢途径改善AD症状，但机制仍不清楚。

图1. 技术路线

本研究通过4个月的小规模TRF临床试验发现TRF显著改善了9名AD患者的认知功能，特别是在执行功能方面。在动物实验中，6月龄的5xFAD小鼠接受3个月的TRF干预后，Morris水迷宫测试显示其空间记忆受损情况得到显著改善，逃避潜伏期缩短，目标象限停留时间和路程比恢复至正常水平。免疫荧光染色显示，TRF减少了Aβ斑块面积，增加了小胶质细胞聚集，并降低了促炎因子TNF-α和IL-1β的表达，同时提升了BDNF（脑源性神经营养因子）的表达。这些结果表明，TRF可通过调节小胶质细胞功能和减少神经炎症，缓解AD的病理表现，增强认知功能。

图2. TRF缓解AD相关的认知障碍

通过海马组织转录组分析，发现TRF显著影响基因表达，上调与IL-6信号通路、线粒体调控和行为正向调节相关的基因，同时下调与神经系统发育和神经发生相关的基因。粪便宏代谢靶向代谢组学分析（麦特绘谱提供）显示，TRF显著增加了AD小鼠粪便中胆汁酸和短链脂肪酸（SCFAs）的浓度，特别是丙''酸（PA），同时降低了脂肪酸和有机酸的水平。肠道微生物组学分析表明，TRF未改变AD小鼠的微生物多样性，但显著改变了微生物组成，特别是富集了Akkermansia muciniphila和Bacteroides pseudolongum等有益菌。多组学整合分析揭示，TRF调控的基因表达、代谢物和微生物群之间存在密切关联，表明TRF通过肠-微生物-代谢物-脑轴改善AD认知功能障碍。

图3. 多组学揭示TRF通过肠-微生物-代谢物-脑轴改善AD小鼠认知障碍

通过广谱抗生素（ABX）清除AD小鼠肠道菌群2周后，再进行4周TRF干预，以验证肠道菌群在TRF改善AD认知障碍中的作用。结果显示，肠道菌群耗竭消除了TRF对AD小鼠认知功能的改善效果，表现为巴恩斯迷宫测试中逃避潜伏期、目标孔潜伏期及接近目标孔次数未见显著改善。免疫荧光染色表明，ABX虽能减少Aβ沉积，但效果不及TRF，且TRF诱导的小胶质细胞向Aβ斑块聚集的作用也被消除。此外，ABX处理使脑内TNF-α水平上升、IL-1β水平下降，而TRF可显著降低这两种炎症因子水平，但该效应在肠道菌群清除后消失。这表明肠道菌群是TRF改善AD认知障碍的关键因素。

图4. 肠道菌群移除会消除TRF对AD小鼠的改善作用

4周口服B. pseudolongum干预，结果显示，B. pseudolongum显著改善了AD小鼠的认知功能，表现为逃避潜伏期、目标孔潜伏期和接近目标孔次数的降低。此外，该干预减少了Aβ沉积，增加了斑块周围的小胶质细胞聚集，并降低了TNF-α水平，但对IL-1β无影响。B. pseudolongum还显著恢复了AD小鼠粪便中降低的PA水平。这表明B. pseudolongum通过促进PA生成改善AD认知障碍和病理损伤。

图5. B.pseudolongum干预缓解AD小鼠的认知损伤

腹腔注射丙''酸钠（PA）干预AD小鼠，发现PA显著改善了认知功能，减少了Aβ聚集，增加了小胶质细胞聚集，并上调了BDNF表达。同时，PA降低了TNF-α和IL-1β水平。PET成像显示，PA能穿透血脑屏障，主要在下丘、中脑、纹状体和海马等关键脑区代谢。PA治疗恢复了AD小鼠脑内降低的PA代谢信号，并通过抑制JNK磷酸化和上调BDNF表达，减轻认知损伤和AD病理进展。

图6. PA改善AD认知障碍

脑室注射shRNA特异性敲低FFAR3（游离脂肪酸受体3）表达，发现FFAR3敲低消除了TRF对AD小鼠认知功能的改善作用，逆转了TRF减少Aβ聚集和促进小胶质细胞募集的效果，同时抵消了TRF对神经炎症因子的抑制作用。这表明FFAR3在TRF干预AD的保护机制中起关键作用。

图7. 敲低FFAR3可消除TRF的神经保护作用

通过病例对照研究和TRF临床干预试验，分析AD患者和健康受试者的粪便PA浓度。结果显示，AD患者粪便中PA水平显著降低，且PA与认知功能呈显著正相关。TRF干预后，PA水平提升与认知功能改善密切相关，这表明PA可作为AD的潜在生物标志物。

图8. PA可作为AD的潜在生物标志物

时间限制性饮食（TRF）通过调节AD小鼠中的B. pseudolongum-PA-FFAR3轴改善认知障碍，为神经退行性疾病的非药物治疗开辟了新途径。