金屬導(dǎo)致老年癡呆

一項(xiàng)關(guān)于銅、鐵、鋅及其他金屬對(duì)腦部影響的研究，有望成為解決退化性疾病(如老年癡呆癥、帕金森綜合征)的密匙。

一種理論認(rèn)為，老年癡呆癥起因于有毒金屬對(duì)大腦造成的累積損傷。目前，一項(xiàng)新的研究為該理論提供了支持。

澳大利亞披露的最新研究表明，通過(guò)降低腦中超標(biāo)的鐵含量，能減緩老年癡呆癥狀——這在老鼠實(shí)驗(yàn)中已被證實(shí)。

與鐵含量變化有關(guān)的基因突變可導(dǎo)致肌萎縮側(cè)索硬化，即“凍人癥”。此外，如果鋅的含量過(guò)低，則將造成記憶力減退，其危害程度相當(dāng)于腦外傷。

這些看似不起眼的金屬，在腦病中扮演著重要的角色。然而與此相關(guān)的研究卻比較滯后——相對(duì)于對(duì)某些“顯眼”的蛋白質(zhì)研究而言，這些蛋白質(zhì)在老年癡呆癥及帕金森癥患者的腦中凝結(jié)成塊或留下?lián)p傷。但正如科學(xué)家們所說(shuō)的，更多地了解金屬對(duì)大腦的影響，有助于對(duì)一系列醫(yī)療狀況進(jìn)行分析，并有可能為治療開辟新徑。

老年癡呆癥協(xié)會(huì)醫(yī)學(xué)和科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)主席、紐約大學(xué)希波斯坦·阿爾茨海默研究所主任拉爾夫·尼克松表示：“研究將圍繞著‘老年癡呆癥的多因化’這一前提理論展開。”而金屬調(diào)節(jié)失控則是重要誘因之一。

微小的金屬離子，即金屬元素的帶電粒子，影響著若干關(guān)鍵的身體機(jī)能，包括促進(jìn)產(chǎn)生能量的化學(xué)反應(yīng)，以及保存蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。一個(gè)健康的人，可倚仗身體內(nèi)部苛刻的調(diào)節(jié)機(jī)制，將金屬含量控制在一定范圍內(nèi)。

而由疾病及年齡增長(zhǎng)所帶來(lái)的化學(xué)變化——不同于來(lái)自外界的中毒，如食物、添加劑或金屬餐盤——可導(dǎo)致大腦內(nèi)部金屬含量發(fā)生紊亂。

賓夕法尼亞州立大學(xué)教授兼神經(jīng)外科副主任詹姆斯·康納舉例道：鐵是一把雙刃劍，一方面，鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)，能促進(jìn)體內(nèi)的能量產(chǎn)生，另一方面，卻釋放了自由基——一種能對(duì)細(xì)胞造成損害的高活性分子。

如果體內(nèi)鐵含量過(guò)低，例如貧血，則身體將無(wú)法產(chǎn)生維持重要機(jī)能所需的能量；而腦內(nèi)鐵含量超標(biāo)則是危險(xiǎn)的。墨爾本大學(xué)病理學(xué)教授，阿什利-布什表示：觀察顯示，帕金森癥及老年癡呆癥患者腦內(nèi)的鐵含量明顯高于健康的同齡人。

布什博士及其同事在《自然醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表了他們最新的研究成果。這項(xiàng)研究檢查了實(shí)驗(yàn)鼠腦中鐵的含量，這些實(shí)驗(yàn)鼠生來(lái)無(wú)法自行產(chǎn)生Tau蛋白。由于此類蛋白有助于穩(wěn)定神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，故其減損可能會(huì)導(dǎo)致老年癡呆癥及帕金森癥。

隨著實(shí)驗(yàn)鼠的年齡增長(zhǎng)，在它們身上所呈現(xiàn)出的病征與身染兩病的患者相似，比如短期記憶力的減退，以及腦內(nèi)鐵含量的增加。而當(dāng)研究人員利用藥物去除超標(biāo)鐵之后，實(shí)驗(yàn)鼠的病征消失了。這證明一般功能性的Tau蛋白對(duì)降低大腦中的鐵含量十分重要。這一發(fā)現(xiàn)為此前的研究提供了支持，揭示了降低鐵含量可成為治療此類疾病的新徑。

其他與老年癡呆癥密切相關(guān)的蛋白對(duì)金屬含量的調(diào)節(jié)同樣有所作用。據(jù)2010年《細(xì)胞》雜志披露，前體蛋白有助于將超標(biāo)金屬排出腦外。另?yè)?jù)去年刊載于《生化》雜志的一篇研究顯示：有助于增加金屬攝取量的早衰蛋白，在患者的腦中同樣出現(xiàn)了紊亂。

在研究銅超標(biāo)與腦病的關(guān)系時(shí)，也會(huì)有類似的發(fā)現(xiàn)。盡管對(duì)此的研究(與腦病的研究)并不如鐵多，科學(xué)家們說(shuō)。

根據(jù)密歇根大學(xué)退休教授喬治·布魯爾及奧爾巴尼大學(xué)的愛德華·菲茨杰拉德去年發(fā)表于美國(guó)《老年癡呆癥及其他失智癥》雜志上的研究：除了鐵含量的增長(zhǎng)外，在老年癡呆癥及帕金森癥患者的體內(nèi)，也存在鋅含量偏低的情況。布魯爾教授現(xiàn)為密歇根州安娜堡阿登納制藥公司顧問(wèn)，據(jù)他所言，該公司目前正在以鋅作為突破點(diǎn)，研發(fā)一種針對(duì)老年癡呆癥的療法。

除了阿登納公司外，還有一些生物技術(shù)公司也進(jìn)行過(guò)藥物試驗(yàn)，試圖通過(guò)藥物降低金屬含量，以治療老年癡呆癥及帕金森癥。但是，鑒于難以鎖定在腦部特定位置的金屬，此類藥物的研制頗為棘手。據(jù)研究人員表示，如果只是降低或增加全身的金屬含量，未必有助于治療。

馬薩諸塞州科技研究所的化學(xué)教授史蒂芬·李帕德致力于研究生物學(xué)、神經(jīng)學(xué)及醫(yī)藥學(xué)中的金屬離子的作用。他與杜克大學(xué)及多倫多大學(xué)的同事發(fā)現(xiàn)，鋅有助于海馬體內(nèi)的神經(jīng)元傳導(dǎo)，而海馬體恰是大腦中負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)及記憶的區(qū)域。一旦這種傳導(dǎo)被打斷，或鋅被引入大腦的危險(xiǎn)區(qū)域，將影響記憶結(jié)構(gòu)并誘發(fā)癲癇，李帕德教授說(shuō)。

李帕德教授還表示：“金屬離子與神經(jīng)疾病間存在關(guān)聯(lián)，醫(yī)學(xué)界有必要對(duì)此繼續(xù)保持警惕。”

康納博士及其賓州的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，凍人癥患者HFE基因發(fā)生突變的概率高于常人，而HFE基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)鐵元素的吸收。根據(jù)2004年刊載于(《神經(jīng)學(xué)》雜志的一篇論文，突變基因的攜帶者腦內(nèi)的鐵含量超標(biāo)，且他們患凍人癥的概率是常人的4倍。

研究人員們還試圖查明多發(fā)性硬化癥患者髓磷脂消失的原因。髓磷脂是覆蓋在軸突上的一層保護(hù)膜，而軸突則是神經(jīng)細(xì)胞上控制電脈沖的部分。負(fù)責(zé)生成髓磷脂的細(xì)胞受升高的鐵含量影響，致使其更容易受傷或死亡，康納教授解釋道。

(編譯／吳如家)