酮体是机体在禁食期间产生的提供能量的物质，除了产生能量外，还在调节细胞过程和衰老机制中发挥作用。巴克研究所的研究表明，酮体可以被最好地理解为影响衰老和阿尔茨海默病大脑功能的强大信号代谢产物。一项新的研究表明，酮体和类似的代谢物对大脑中的蛋白质组和蛋白质质量控制有深远的影响。巴克研究所的科学家们在研究阿尔茨海默病和衰老的小鼠模型以及线虫C. elegans的研究中发现，酮体β-羟基丁酸酯直接与错误折叠的蛋白质相互作用，改变它们的溶解度和结构，从而通过自噬过程将它们从大脑中清除。
先前的研究表明，通过饮食、锻炼和补充来促进酮体，对啮齿动物和人类的大脑健康和认知都有好处。资深作者John Newman，医学博士，巴克大学的助理教授说，许多理论认为酮体的改善是由大脑能量的增加或脑部炎症的减少引起的，据报道，小鼠模型中淀粉样斑块的改善是间接的副产品。
纽曼承认能量供应等其他机制对大脑健康也很重要，但他将这一发现称为新生物学。他说：“这是新陈代谢、酮体和衰老之间的一种新联系。”“将细胞代谢状态的变化与蛋白质组的变化直接联系起来确实令人兴奋。”注意到酮体在实验和治疗上都很容易操作，纽曼补充说：“这可能是一种强大的途径，可以帮助清除受损蛋白质。”关于如何将其应用于大脑衰老和神经退行性疾病，我们只是在表面上摸索。”
除了测试试管中蛋白质溶解度和结构的变化外，该项目还涉及给老鼠喂食酮酯，以确认试管结果在大脑中可以复制。在小鼠中，酮酯处理导致不溶性蛋白的清除而不是病理聚集。
这项工作还突出了巴克合作环境的力量。席林实验室从试管和小鼠实验中生成了详细的蛋白质组范围内的溶解度图。为了测试酮体引起的溶解度变化是否有助于改善病理性聚集模型，利特戈实验室将酮体喂给微小的线虫，这些线虫经过基因改造，表达人类等量的β淀粉样蛋白，后者会导致淀粉样斑块。该研究的主要作者、博士候选人Sidharth Madhavan说：“β淀粉样蛋白会影响肌肉，使蠕虫瘫痪。”“一旦用酮体治疗，这些动物就恢复了游泳的能力。在整个动物身上看到如此巨大的影响真的很令人兴奋。”
Madhavan现在正在研究酮体和相关代谢物是否在大脑外（如肠道）也有类似的作用。他补充说，关键的下一步将是在人身上测试这种新的蛋白质质量控制机制，以帮助指导如何最好地将其应用于治疗。
纽曼说，这项研究强调了一种新的蛋白质质量控制代谢调节形式。“这不仅仅是酮体的问题，”他说。“我们在试管中测试了类似的代谢物，其中一些有类似的效果。在某些情况下，它们比β-羟基丁酸盐表现更好。想象一下，新陈代谢的变化会导致分子协同合作，改善大脑功能，这是多么美妙的事情。”
