
阿尔茨海默病新希望:锂
对啮齿动物和人类的研究表明,体内这种金属元素含量过低可能导致认知能力下降。
Lithium deficiency and the onset of Alzheimer’s disease | Nature
正常人类大脑切片(左,人工染色)与阿尔茨海默病患者大脑切片对比。图片来源:Jessica Wilson/科学图片库
《自然》杂志今日发表的一篇论文指出,补充大脑中天然存在的锂元素或许能预防甚至逆转阿尔茨海默病。
该论文称,对人类脑组织的分析及一系列小鼠实验呈现出一种一致的规律:当大脑中锂浓度下降时,记忆衰退往往会随之出现,阿尔茨海默病的神经学特征——淀粉样蛋白斑块和tau蛋白缠结也会随之产生。研究还在小鼠身上发现,特定类型的锂补充剂能消除这些神经学变化,逆转记忆衰退,使大脑恢复到更年轻、更健康的状态。
“这是一项突破性发现,”澳大利亚墨尔本大学的神经科学家阿什利·布什(未参与此项研究)表示,“我们最近才拥有首款能改善阿尔茨海默病病情的药物,但它们只针对一个靶点——淀粉样蛋白斑块。而这种方法能针对该疾病中所有主要的病理问题。”
若能在临床试验中得到证实,其意义可能极为深远。全球有超过5500万人受痴呆症影响,其中大多数患有阿尔茨海默病。已上市的抗淀粉样蛋白疗法能减缓认知衰退,但“无法阻止衰退,也不能恢复功能,”该研究的合著者、美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的遗传学家布鲁斯·扬克纳说。
他表示:“我们尚未找到治疗阿尔茨海默病的‘青霉素’。”
古老补剂,新角色
在19世纪和20世纪初,锂曾被吹捧为一种能调节情绪的健康补剂,甚至一度作为兴奋剂出现在早期七喜的配方中。20世纪70年代,它重新成为治疗双相情感障碍的黄金标准药物。科学家们很快发现,在双相情感障碍患者中,服用锂的人脑部衰老速度比不服用的人更慢。与此同时,流行病学研究显示,在饮用水中含有微量锂的地区,痴呆症发病率相对较低。但测试锂对认知衰退影响的临床试验结果却喜忧参半。(猜测不久会有新的关于矿泉水锂含量的新概念)
为阐明锂的作用,扬克纳及其团队首次证实,这种金属元素天然存在于大脑中,且在大脑中发挥着重要的生理作用。
各种线索逐渐清晰。研究作者发现,在人类大脑中,受阿尔茨海默病影响的区域锂含量低于未受影响的区域。团队还发现,在患有轻度认知障碍(阿尔茨海默病的前期状态)的人群中,大脑中的锂元素被束缚在淀粉样蛋白斑块中,导致可供大脑 essential 功能使用的锂减少。扬克纳说,这种锂的“流失”“随着疾病进展而愈发严重”。在阿尔茨海默病小鼠模型的大脑中,锂也遭遇了类似的命运。
大脑中锂含量正常的小鼠(左上图为淀粉样蛋白斑块,左下图为tau蛋白缠结)比锂缺乏的小鼠(右上图和右下图)拥有更少的淀粉样蛋白斑块和tau蛋白缠结。图片来源:扬克纳实验室
在对小鼠的进一步实验中,大脑锂缺乏的小鼠比锂含量正常的小鼠形成了更多斑块。这引发了一个恶性循环,或许正是阿尔茨海默病破坏性进展的过程:大脑中锂越少,淀粉样蛋白就越多,进而导致锂进一步减少。
扬克纳及其团队将锂的流失与该疾病的其他标志物联系起来,包括tau蛋白缠结的积累以及阿尔茨海默病相关基因活性的改变。他们甚至找到了打破这一有害循环的潜在方法。
大多数锂的临床试验都测试了碳酸锂这种形式。研究团队发现,淀粉样蛋白斑块很容易捕获这种形式的锂,但其他形式的锂(如乳清酸锂)则能避免这种情况。当研究作者给小鼠服用低剂量的乳清酸锂时,它逆转了与疾病相关的脑损伤,并恢复了小鼠的记忆。碳酸锂则没有这种效果,这或许能解释早期临床试验结果不一致的原因。
小鼠身上的发现并不总能适用于人类。但鉴于多方面的证据,研究作者持谨慎乐观态度。
锂的临床试验
仍有更多问题有待解答,例如锂流失的过程究竟是如何开始的。“我推测,大脑锂摄取受损还存在其他环境或遗传原因,”扬克纳说。
研究中未出现与锂相关的毒性反应——即使是在几乎整个成年期都接受治疗的小鼠身上也是如此。研究人员表示,这应该有助于简化临床试验,并在未来几年内得出关于阿尔茨海默病患者是否能使用这种金属元素进行治疗的答案。但这需要足够的政府或商业资金支持。锂是一种元素,因此无法申请专利。“没有制药公司能从锂中获利,”加拿大哈利法克斯达尔豪斯大学的精神病学家托马斯·哈耶克说。
其潜在益处可能不止于治疗痴呆症。在研究中,对照组的无认知障碍人群中,锂含量最高的人在某些记忆测试中得分更高。布什认为,双相情感障碍患者,尤其是老年患者,使用乳清酸锂可能比使用标准疗法中的碳酸锂效果更好。
“我认为,目前研发管线中没有其他疗法能拥有这样水平的证据,且同样安全,”哈耶克说,“锂非常便宜,而且可能会给人们带来极大益处。”
科学网—冰冻线虫阻止遗忘背后大道理【自然】 - 孙学军的博文
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