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膳食膽堿缺乏對神經(jīng)系統(tǒng)和全身健康的影響

膽堿是肝臟中產(chǎn)生的少量必需營養(yǎng)素,存在于雞蛋、花椰菜、豆類、肉類和家禽等食物中,是人類健康的重要成分。一項新的研究探索了飲食中膽堿的缺乏對身體的不利影響,這可能是阿爾茨海默病之謎中缺失的一環(huán)。

亞利桑那州立大學(xué)

2023年1月17日消息

據(jù)估計,超過 90% 的美國人沒有達(dá)到膽堿的推薦日攝入量。目前在小鼠身上進(jìn)行的研究表明,飲食中缺乏膽堿會對心臟、肝臟和其他器官產(chǎn)生深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。

缺乏足夠的膽堿也與阿爾茨海默病相關(guān)的大腦深刻變化有關(guān)。這些包括與該疾病的兩個經(jīng)典特征發(fā)展有關(guān)的病理學(xué),β-淀粉樣斑塊,其聚集在神經(jīng)元之間的細(xì)胞間隙中,以及 tau 蛋白纏結(jié),其濃縮在神經(jīng)元內(nèi)。

亞利桑那州立大學(xué)(Arizona State University,ASU)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的這項新研究描述了缺乏膳食膽堿的正常小鼠和膽堿缺乏的轉(zhuǎn)基因小鼠的病理,這些小鼠已經(jīng)表現(xiàn)出與疾病相關(guān)的癥狀。在這兩種情況下,膳食膽堿缺乏導(dǎo)致 AD 小鼠的肝損傷、心臟增大和通常伴隨阿爾茨海默病的神經(jīng)改變,包括形成斑塊的 β-淀粉樣蛋白水平增加和 tau 蛋白的疾病相關(guān)變化。這項研究結(jié)果[1]發(fā)表在最新一期的《衰老細(xì)胞》(Aging Cell)雜志上。

研究于2023年1月15日發(fā)表在《Aging Cell》(最新影響因子:11.005)雜志上。

此外,該研究表明,小鼠膽堿缺乏會導(dǎo)致體重顯著增加,葡萄糖代謝改變,以及運動技能缺陷。

對于人類來說,“這是一個雙重問題,” Ramon Velazquez 說,他是這項研究的資深作者,也是 ASU-Banner 神經(jīng)退行性疾病研究中心(Neurodegenerative Disease Research Center,NDRC)的助理教授,“首先,人們達(dá)不到 1998 年由醫(yī)學(xué)研究所(Institute of Medicine)確定的膽堿的充足日攝入量[2]。其次,有大量文獻(xiàn)表明,推薦的每日攝入量對于大腦相關(guān)功能來說并不是最佳的!

Ramon Velazquez

這項研究強(qiáng)調(diào)了一系列與膽堿缺乏有關(guān)的身體和神經(jīng)變化飲食中充足的膽堿降低了氨基酸高半胱氨酸(Homocysteine,Hcy 即同型半胱氨酸的水平,同型半胱氨酸被認(rèn)為是一種導(dǎo)致神經(jīng)變性的神經(jīng)毒素,并通過乙酰膽堿的產(chǎn)生調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)和記憶功能。

越來越多的人意識到膽堿的重要性,這應(yīng)該鼓勵所有成年人確保適當(dāng)?shù)哪憠A攝入[3]。對于那些以植物為基礎(chǔ)飲食的人來說尤其如此,考慮到膽堿含量高的食物是雞蛋、肉類和家禽,植物性飲食中的天然膽堿含量可能較低。含膽堿最高的10種食物

在這些情況下,以植物為基礎(chǔ)的富含膽堿的食物,包括大豆、抱子甘藍(lán)和 Toast 可以幫助提高膽堿。此外,鼓勵廉價的非處方藥膽堿補充劑,以確保整個系統(tǒng)的健康,并保護(hù)大腦免受神經(jīng)變性的影響。

健腦營養(yǎng)素

膽堿需要產(chǎn)生乙酰膽堿,乙酰膽堿是一種在記憶、肌肉控制和情緒中起重要作用的神經(jīng)遞質(zhì)。膽堿還能構(gòu)建細(xì)胞膜,幫助調(diào)節(jié)基因表達(dá)。醫(yī)學(xué)研究所提出的既定建議是基于預(yù)防男性脂肪肝疾病的證據(jù)。新的證據(jù)表明,對成年女性(425 mg/天)和成年男性(550 mg/天)來說,已確定的每日膳食膽堿推薦攝入量可能不是大腦健康和認(rèn)知的最佳值。此外,約 90% 的美國人沒有達(dá)到推薦水平,甚至可能沒有意識到膳食膽堿是每日必需的。

盡管自一個多世紀(jì)前發(fā)現(xiàn)這種毀滅性疾病以來,已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十年的研究,投入了數(shù)十億美元,但仍然沒有能夠減緩疾病發(fā)展的療法。然而,新的研究發(fā)現(xiàn)表明,環(huán)境和生活方式的改變,包括足夠的膽堿,可能有助于保護(hù)大腦免受阿爾茨海默病的影響,并改善整體健康狀況。

Ramon Velazquez 和合著者 Nikhil Dave 和 Jessica Judd 一起參與了這項研究。這項工作是高度跨學(xué)科的,包括來自亞利桑那州立大學(xué)生物科學(xué)質(zhì)譜設(shè)施和亞利桑那州鳳凰城亞利桑那大學(xué)醫(yī)學(xué)院轉(zhuǎn)化心血管研究中心的研究人員。

自左:Nikhil Dave 和 Jessica Judd

Nikhil Dave 說:“這項跨越多個機(jī)構(gòu)的合作研究,在系統(tǒng)水平上調(diào)查了衰老的分子過程,增加了圍繞膳食膽堿在健康衰老中的重要性產(chǎn)生的證據(jù)!

Jessica Judd 說:“我發(fā)現(xiàn)這個項目特別引人注目的是,膳食膽堿缺乏對多個器官產(chǎn)生了負(fù)面影響,這些器官的功能障礙可能會影響大腦健康!

一個多產(chǎn)的神秘殺手

阿爾茨海默病是失智癥的主要原因,也是 65 歲及以上美國人的第五大死亡原因。今天,僅在美國就有 650 萬人患有阿爾茨海默病,預(yù)計到 2060 年將有近 1,400 萬美國人患有該病[4]。到這個時候,管理阿爾茨海默病的成本預(yù)計將超過 20 萬億美元,威脅到醫(yī)療保健基礎(chǔ)設(shè)施,同時造成巨大的痛苦。

神經(jīng)元外粘性蛋白片段(形成β-淀粉樣蛋白斑塊)的積累和神經(jīng)元體內(nèi)異常形式的tau蛋白(tau 蛋白纏結(jié))的積聚長期以來被認(rèn)為是阿爾茨海默病的標(biāo)志。這些大腦變化通常伴隨著神經(jīng)變性,包括神經(jīng)元的損傷和破壞。斑塊被認(rèn)為會破壞大腦中細(xì)胞間的通訊,而纏結(jié)則阻礙了對正常細(xì)胞功能和生存至關(guān)重要的重要營養(yǎng)物質(zhì)的運輸

除了 β-淀粉樣蛋白斑塊和神經(jīng)原纖維纏結(jié),該疾病還會導(dǎo)致大腦中的細(xì)胞死亡,并增加認(rèn)知障礙。目前的研究還發(fā)現(xiàn)海馬體中蛋白質(zhì)的失調(diào),海馬體是阿爾茨海默病中受影響的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),與學(xué)習(xí)和記憶有關(guān)。正常小鼠和 AD  小鼠在缺乏膽堿的飲食中都表現(xiàn)出海馬中蛋白質(zhì)的失調(diào),AD 模型表現(xiàn)出嚴(yán)重的影響

聚集的風(fēng)暴

最近,阿爾茨海默病發(fā)病率的急劇增加令人嚴(yán)重關(guān)切。雖然在 2019 年至 2020 年期間,卒中、心臟病和艾滋病毒的死亡人數(shù)有所下降,但阿爾茨海默病的死亡人數(shù)增加了 145% 以上。除了這種疾病對患者造成的損失之外,阿爾茨海默病還給那些護(hù)理患者的人帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。僅在 2021 年,超過 1,100 萬名家庭成員和其他無酬照護(hù)者提供了 160 億小時的照護(hù)。

這種疾病的第一個外部癥狀通常與語言、記憶和思維問題有關(guān),因為與這些任務(wù)相關(guān)的大腦區(qū)域往往是最先受到影響的。然而,研究人員現(xiàn)在知道,當(dāng)這種疾病引起可觀察到的癥狀時,它已經(jīng)悄悄地蹂躪大腦 20 年或更久了。

許多因素導(dǎo)致阿爾茨海默病的發(fā)展,從遺傳傾向到年齡、生活方式和環(huán)境影響。由于尚不清楚的原因,女性患這種疾病的風(fēng)險更高

最近的研究表明,飲食是預(yù)防認(rèn)知能力下降的一個重要因素。在早期的研究中,Velazquez 和他的同事證明了當(dāng)小鼠被喂食高膽堿飲食時,與子宮內(nèi)正常的膽堿方案相比,它們的后代在空間記憶方面表現(xiàn)出改善。有趣的是,補充膽堿的有益效果是跨代的,不僅保護(hù)在妊娠期和哺乳期接受膽堿補充的小鼠,而且保護(hù)這些小鼠的后代,這表明它們的基因發(fā)生了遺傳修飾。

Velazquez 實驗室的后續(xù)研究表明,與接受正常膽堿方案的小鼠相比,終生給予雌性小鼠膽堿能改善空間記憶

多方面的影響

這項新研究檢查了 3-12 個月或成年早期至晚期的小鼠(大約相當(dāng)于人類 20-60 歲)。在表現(xiàn)出阿爾茨海默病癥狀的正常和轉(zhuǎn)基因小鼠的情況下,那些暴露于缺乏膽堿飲食的小鼠表現(xiàn)出體重增加和對其代謝的不利影響。通過組織分析觀察到對肝臟的損害,以及心臟的增大。檢測到可溶性、寡聚和不溶性 β-淀粉樣蛋白增加,以及導(dǎo)致大腦中神經(jīng)原纖維纏結(jié)的 tau 蛋白特征性修飾

此外,與飲食中攝入充足膽堿的小鼠相比,膽堿缺乏的小鼠在運動技能測試中表現(xiàn)不佳。這些不利影響在轉(zhuǎn)基因小鼠中加劇。將這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到人類身上,這意味著易患阿爾茨海默病或處于疾病痛苦中的人應(yīng)該確保他們獲得足夠的膽堿。

這項研究還包括對海馬體中蛋白質(zhì)的詳細(xì)探索,海馬體是大腦中受阿爾茨海默病急性影響的區(qū)域,以及在血液中檢測到的蛋白質(zhì)。飲食膽堿缺乏改變了重要的海馬網(wǎng)絡(luò)。這些病理包括與微管功能和突觸后膜調(diào)節(jié)相關(guān)的通路的中斷——這兩者對正常的大腦功能都是必不可少的。在血液中,肝臟中產(chǎn)生的在代謝功能中起作用的蛋白質(zhì)在缺乏膽堿的飲食中特別失調(diào)

“我們的研究提供了進(jìn)一步的支持,考慮到整個身體的需要,膳食膽堿應(yīng)該每天攝入,” Velazquez 說。

最終,在鼓勵終生補充膽堿之前,受控的人類臨床試驗對于確定膽堿的有效性和適當(dāng)劑量是必不可少的。然而,這一強(qiáng)有力的新發(fā)現(xiàn)給人們帶來了希望,膽堿可能是保護(hù)大腦免受神經(jīng)變性和與年齡相關(guān)的認(rèn)知衰退所需的武器庫中的一種工具

始創(chuàng)于1885年的亞利桑那州立大學(xué)

提前給關(guān)注“阿爾茨海默病”微信公眾號的所有好朋友們拜年了!

2023年1月20日-24日休息(1月25日復(fù)更)

參考文獻(xiàn)

Source:Arizona State University

Study explores effects of dietary choline deficiency on neurologic and system-wide health

References:

[1]. Dave, N., Judd, J. M., Decker, A., Winslow, W., Sarette, P., Villarreal Espinosa, O., Tallino, S., Bartholomew, S. K., Bilal, A., Sandler, J., McDonough, I., Winstone, J. K., Blackwood, E. A., Glembotski, C., Karr, T., & Velazquez, R. (2023). Dietary choline intake is necessary to prevent systems-wide organ pathology and reduce Alzheimer's disease hallmarks. Aging Cell, 00, e13775. https://doi.org/10.1111/acel.13775

[2]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114310/

[3]. https://ods.od.nih.gov/factsheets/Choline-Consumer/

[4].https://alzjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/alz.12638

免責(zé)聲明

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       原文標(biāo)題 : 膳食膽堿缺乏對神經(jīng)系統(tǒng)和全身健康的影響

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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