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研究探讨饮食胆碱缺乏对神经系统和全系统健康的影响

翟梦友
导读 胆碱是一种在肝脏中少量产生的必需营养素,存在于鸡蛋、西兰花、豆类、肉类和家禽等食物中,是人类健康的重要成分。一项新的研究探讨了饮食

胆碱是一种在肝脏中少量产生的必需营养素,存在于鸡蛋、西兰花、豆类、肉类和家禽等食物中,是人类健康的重要成分。一项新的研究探讨了饮食胆碱的缺乏如何对身体产生不利影响,并且可能是阿尔茨海默病难题中缺失的部分。

据估计, 超过 90% 的美国人没有达到推荐的每日胆碱摄入量.目前在小鼠中进行的研究表明,饮食胆碱缺乏会对心脏、肝脏和其他器官产生深远的负面影响。

缺乏足够的胆碱也与与阿尔茨海默病相关的大脑的深刻变化有关.这些包括与疾病的两个典型特征的发展有关的病理学:淀粉样斑块,聚集在神经元之间的细胞间隙中;和tau缠结,它们在神经元体内凝结。

这项新研究由亚利桑那州立大学的科学家领导,发表在 老化细胞,描述了 正常小鼠 剥夺饮食胆碱和胆碱缺乏转基因小鼠,后者已经表现出与疾病相关的症状。在这两种情况下,膳食胆碱缺乏导致AD小鼠的肝损伤,心脏扩大和神经系统改变,通常伴随阿尔茨海默病,包括斑块形成淀粉样蛋白β蛋白水平升高和tau蛋白的疾病相关改变。

此外,该研究表明,小鼠胆碱缺乏会导致体重显着增加,葡萄糖代谢改变(与糖尿病等疾病有关)和运动技能缺陷。

就人类而言,“这是一个双重问题,”该研究的资深作者,ASU-Banner神经退行性疾病研究中心助理教授Ramon Velazquez表示。“首先,人们没有达到医学研究所在1998年建立的足够的每日胆碱摄入量。其次,有大量文献表明,推荐的每日摄入量对于大脑相关功能来说并不是最佳的。

Ramon Velazquez领导了关于饮食胆碱对大脑和其他器官重要性的新研究。他是ASU-Banner神经退行性疾病研究中心的研究员。

该研究强调了与胆碱缺乏相关的一系列身体和神经变化.饮食中充足的胆碱会降低氨基酸同型半胱氨酸的水平,同型半胱氨酸被认为是一种有助于神经的神经毒素,并且对于通过乙酰胆碱的产生介导学习和记忆等功能很重要。

对胆碱重要性的认识不断提高,应该鼓励所有成年人确保 适当的胆碱摄入量.对于那些以植物为基础的饮食尤其如此, 天然胆碱含量可能较低, 因为许多胆碱含量高的食物是鸡蛋, 肉类, 和家禽.

在这些情况下,富含胆碱的植物性食物,包括大豆、抱子甘蓝和某些坚果,可以帮助提高胆碱。此外, 鼓励廉价, 非处方胆碱补充剂, 以促进整体健康, 并保护大脑免受神经的影响.

促进大脑的营养素

需要胆碱来生产 乙酰胆碱,一种在记忆、肌肉控制和情绪中起重要作用的神经递质。胆碱还构建细胞膜并有助于调节基因表达.医学研究所提出的既定建议是基于预防男性脂肪肝的证据。新的证据表明,成年女性(425毫克/天)和成年男性(550毫克/天)的每日膳食胆碱摄入量可能不是适当的大脑健康和认知的最佳选择。此外, 大约 90% 的美国人没有达到建议水平, 甚至可能不知道膳食胆碱是每天需要的.

尽管自一个多世纪前发现阿尔茨海默病的毁灭性疾病以来,进行了数十年的研究并投入了数十亿美元,但仍然没有能够减缓疾病进展的治疗方法。然而,新的研究结果表明,环境和生活方式的改变,包括摄入足够的胆碱,可能有助于保护大脑免受阿尔茨海默病的侵害,并改善整体健康状况。

Velazquez由共同主要作者Nikhil Dave和Jessica Judd加入这项研究。这项工作是高度跨学科的,包括来自亚利桑那州立大学生物科学质谱设施的研究人员,以及亚利桑那州凤凰城亚利桑那大学医学院转化心血管研究中心的研究人员。

“这项合作工作跨越多个机构,并在系统水平上调查衰老的分子过程,增加了围绕饮食胆碱在健康衰老中的重要性产生的证据,”Nikhil Dave说。

“我发现这个项目特别引人注目的是,多个器官的故障可能对大脑健康产生影响,受到胆碱缺乏饮食的负面影响,”杰西卡贾德说。

阿尔茨海默病是导致 痴呆 以及65岁及以上美国人的第五大死因。今天,仅在美国,阿尔茨海默氏症就影响了650万人,预计其发病率将接近 到2060年将有1400万美国人.届时,管理阿尔茨海默氏症的成本预计将超过20万亿美元,威胁着医疗保健基础设施,同时造成巨大的痛苦。

粘性蛋白质片段(形成淀粉样蛋白-β斑块)在神经元外的积累,以及神经元体内异常形式的蛋白质tau的积累(tau缠结),长期以来一直是阿尔茨海默病的路标。这些大脑改变通常伴随着神经,涉及神经元的损伤和破坏。斑块被认为会损害大脑中的细胞间通讯,而缠结会阻止对正常细胞功能和生存至关重要的重要营养素的运输。

除了 β淀粉样蛋白斑块 和神经原纤维缠结,该疾病导致大脑中的细胞死亡并增加认知障碍。目前的工作还发现海马体中蛋白质的失调,海马体是阿尔茨海默病中影响的关键结构,与学习和记忆有关。正常小鼠和AD小鼠在胆碱缺乏饮食中均在海马体中显示出失调的蛋白质,AD模型显示出严重影响。

风暴积聚

最近阿尔茨海默病发病率的急剧上升令人严重关切。尽管2000年至2019年期间中风、心脏病和艾滋病毒造成的死亡人数有所下降,但阿尔茨海默氏症的死亡人数增加了145%以上。除了疾病对患者造成的损失外,阿尔茨海默氏症还给照顾病人的人带来了巨大的负担。仅在 2021 年,超过 1100 万家庭成员和其他无偿护理人员就提供了 160 亿小时的护理。

该疾病的第一个外在症状通常与语言,记忆和思维问题有关,因为与这些任务相关的大脑区域往往是最先受影响的。然而,研究人员现在知道,当这种疾病引起可观察到的症状时,它已经悄悄地蹂躏大脑20年或更长时间了。

许多因素导致阿尔茨海默病的发展,从遗传易感性到年龄,生活方式和环境影响。由于仍然模糊的原因,女性面临患这种疾病的风险增加。

最近的研究已经确定饮食是与预防认知能力下降相关的重要因素。在早期的研究中,Velazquez和他的同事证明,当小鼠喂食高胆碱饮食时,与子宫内的正常胆碱方案相比,它们的后代表现出空间记忆的改善。有趣的是,补充胆碱的有益作用是跨代的,不仅保护在妊娠和哺乳期间接受胆碱补充剂的小鼠,而且保护这些小鼠的后续后代,这表明它们的基因发生了遗传修饰。

Velazquez实验室的后续研究表明,与接受正常胆碱方案的小鼠相比,雌性小鼠一生中给予胆碱可改善其空间记忆。

多方面效果

这项新研究检查了3-12个月或成年早期至晚期(大致相当于人类20-60岁)的小鼠。在正常和转基因小鼠表现出阿尔茨海默氏症症状的情况下,暴露于胆碱缺乏饮食的小鼠表现出体重增加和对其新陈代谢的不利影响。通过组织分析观察到肝脏损伤,心脏扩大也是如此。检测到可溶性,低聚和不溶性淀粉样蛋白β蛋白升高,以及导致大脑中神经原纤维缠结的tau蛋白特征的修饰。

此外,胆碱缺乏的小鼠在运动技能测试中表现不佳, 与在饮食中接受足够胆碱的小鼠相比.这些不良反应在转基因小鼠中加剧。将这些发现转化为人类, 这意味着易患阿尔茨海默病或处于疾病阵痛中的人应确保他们获得足够的胆碱.

该研究还涉及对海马体中蛋白质的详细探索,海马体是大脑中受阿尔茨海默病严重影响的区域,以及在血液中检测到的蛋白质。饮食胆碱缺乏改变了重要的海马网络。这些病理包括与微管功能和突触后膜调节相关的通路的破坏 - 两者都对正常的大脑功能至关重要。在血液中,肝脏中产生的在代谢功能中起作用的蛋白质在胆碱缺乏饮食中特别失调。

“我们的工作提供了进一步的支持,鉴于全身的需要,饮食胆碱应该每天食用,”Velazquez说。

最终, 对照人体临床试验对于确定胆碱的有效性和适当剂量至关重要, 在鼓励终身补充胆碱之前.然而,强有力的新发现提供了希望 胆碱 可能是保护大脑所需的武器库中的一种工具 神经退行性变 以及与年龄相关的认知能力下降。