2019年1月8日

必需营养素可能有助于对抗阿尔茨海默氏症

理查德·哈思，亚利桑那州立大学

在一项新的研究中，生物设计研究所的研究人员探索了一种安全简单的治疗方法，治疗最具破坏性和最令人困惑的疾病之一:阿尔茨海默病(AD)。

主要作者Ramon Velazquez和Salvatore Oddo，以及他们在亚利桑那州立大学班纳神经退行性疾病研究中心(NDRC)的同事，研究了胆碱的影响，胆碱是一种重要的营养物质，可能在对抗记忆窃取障碍的战争中有希望。

这项研究的重点是培育出类似ad症状的小鼠。结果表明，当这些小鼠的饮食中含有高胆碱时，它们的后代在空间记忆方面表现出改善，与那些在子宫中接受正常胆碱方案的小鼠相比。

值得注意的是，补充胆碱的有益作用似乎是跨代的，不仅保护在妊娠和哺乳期补充胆碱的小鼠，而且还保护这些小鼠的后续后代。

虽然这第二代小鼠没有接受直接的胆碱补充，但他们仍然获得了治疗的好处，这可能是由于基因的遗传修饰。

对这种表观遗传改变的探索可能会进一步激发新的研究途径，并提出治疗广泛的跨代疾病的方法，包括胎儿酒精综合症和肥胖。

补充大脑

胆碱可以保护大脑免受老年痴呆症的侵害疾病至少在两方面，这两方面都在这项新研究中进行了探索。首先，胆碱会降低同型半胱氨酸的水平，这种氨基酸可以作为一种强大的神经毒素，有助于AD的特征:神经退行性变和淀粉样斑块的形成。

众所周知，同型半胱氨酸会使患阿尔茨海默病的风险增加一倍，而且AD患者的同型半胱氨酸水平升高。胆碱进行化学转化，将有害的同型半胱氨酸转化为有益的化学物质蛋氨酸。

其次，补充胆碱会减少负责清除大脑碎片的小胶质细胞的激活。虽然它们的家务功能对大脑健康至关重要，但被激活的小胶质细胞可能会失控，就像它们在AD期间通常发生的那样。小胶质细胞的过度激活会导致大脑炎症，并最终导致神经元死亡。补充胆碱可以减少小胶质细胞的激活，进一步保护免受AD的破坏。

该研究结果发表在最新一期的《自然》杂志上《分子精神病学》．国家发改委的研究人员与凤凰城转化基因组学研究所的共同作者一起参与了这项研究。(奥多也是亚利桑那州立大学生命科学学院的研究员。)

不懈的破坏

阿尔茨海默病现在被认为在临床症状出现前几十年就开始了它在大脑中的破坏之路。一旦确诊，这种疾病总是致命的，会使一个又一个重要系统关闭。精神衰退是无情的，患者会出现一系列症状，包括精神错乱、迷失方向、妄想、健忘、攻击性、躁动和逐渐失去运动控制。

如果不采取任何措施来解决这种疾病，到本世纪中叶，仅在美国就有1350万人患有这种疾病。阿尔茨海默氏症的惊人费用预计在未来40年将超过20万亿美元。基于对这种复杂疾病的更深入了解，开发有效的治疗方法是现代医学和全球医疗保健基础设施面临的最艰巨的挑战之一。

改变状态

对阿尔茨海默病起源的研究强烈表明，各种各样的因素都在起作用。虽然高龄仍然是最大的风险因素，但与该疾病有关的其他危险因素包括遗传易感性和生活方式。

为此，研究表明，饮食在增加或降低认知能力下降的风险方面具有显著作用，而且这种风险可能会在几代人之间传递。一个典型的例子是荷兰饥荒冬天——1944年至1945年的一次严重饥荒，影响了孕妇和她们的后代。

最近的一项研究调查了这一时期在荷兰出生的人的成年健康记录，结果表明，这些孩子的母亲遭受的严重饮食剥夺增加了肥胖、低密度脂蛋白胆固醇高于平均水平的几率，有趣的是，她们的后代患精神分裂症的几率也更高。在这一人群中，68岁以后的死亡率增加了10%。据信，这些不利的健康影响是由于未出生婴儿的基因沉默造成的。这些与健康相关的基因在一生中保持沉默，导致健康状况不佳。

好消息是，健康的饮食已经被证明可以预防疾病，包括癌症和阿尔茨海默病。坚持地中海饮食4.5年的患者患AD的风险降低了54%。另一项研究指出，地中海饮食富含水果和蔬菜、全谷物、豆类和坚果，以及鱼类和家禽，可以减少a β-淀粉样蛋白的积累，这种蛋白质是导致斑块形成的。

胆碱的作用

胆碱是一种类似维生素的必需营养素，天然存在于某些食物中，也可作为膳食补充剂。它是代谢过程中许多步骤所需要的甲基的来源。所有植物和动物细胞都需要胆碱来维持其结构的完整性。

人体利用胆碱产生乙酰胆碱，乙酰胆碱是大脑和神经系统功能所必需的重要神经递质，包括记忆、肌肉控制和情绪。胆碱在调节基因表达方面也起着至关重要的作用。

人们早就认识到胆碱在早期大脑发育中特别重要。为了发育中的胎儿的健康，建议孕妇每天保持550毫克的胆碱水平。“这有一个双重问题，”主要作者委拉斯开兹说。“研究表明，大约90%的女性甚至达不到这一要求。胆碱缺乏与胎儿发育不能完全达到预期的里程碑有关，如走路和咿呀学语。但我们表明，即使你有推荐的量，在小鼠模型中补充更多，也会带来更大的益处。”

事实上，当AD研究的小鼠在饮食中补充胆碱时，它们的后代在空间记忆方面表现出了显著的改善，这是在水迷宫中测试的。随后对从海马体中提取的小鼠组织进行了检查，海马体是大脑中已知在记忆形成中起核心作用的区域，证实了补充胆碱引起的表观遗传改变。修饰与小胶质细胞激活和脑炎症相关的基因，降低同型半胱氨酸水平，导致在空间记忆任务中观察到的性能改善。

由于胆碱诱导的表观遗传修饰，这种改善延续到子宫中接受补充胆碱的小鼠的后代。“我们发现，早期补充胆碱会降低同型半胱氨酸，而增加蛋氨酸，这表明高胆碱水平会将同型半胱氨酸转化为蛋氨酸，”委拉斯克斯说。这种转化要归功于一种被称为甜菜碱-同型半胱氨酸甲基转移酶(BMHT)的酶。我们发现补充胆碱增加了2代小鼠BMHT的产生。”

这项研究的意义是双重的，它建立了连续几代营养补充的有益影响，并提出了减少小鼠AD记忆缺陷的表观遗传机制。委拉斯奎兹说:“没有人证明补充胆碱对代际有好处。”“这就是我们工作的新颖之处。”

胆碱是治疗AD的一个有吸引力的候选人，因为与许多药物相比，它被认为是一种非常安全的替代品。作者指出，需要9倍于每日推荐剂量的胆碱才能产生有害的副作用。

未来的工作将探讨胆碱对成年小鼠而不是胎儿小鼠AD的影响。然而，作者强调，尽管在小鼠身上的结果很有希望，但在人类身上的对照临床试验将最终确定该药物的有效性胆碱作为对抗阿尔茨海默病的新武器。