藍(lán)藻中毒素暴露或可導(dǎo)致阿爾茨海默病

云南昆明滇池的藍(lán)藻水華爆發(fā)

藍(lán)藻是一種常見藻類生物,我國曾出現(xiàn)過數(shù)次藍(lán)藻水華爆發(fā)。近期的研究表明,藍(lán)藻產(chǎn)生的毒素可能導(dǎo)致阿爾茨海默病,并且研究結(jié)果顯示,L-絲氨酸對(duì)于阿爾茨海默病可能存在保護(hù)作用。

 

一項(xiàng)新的研究顯示,在β-甲氨基-L-丙氨酸(BMAA)這種毒素的暴露之下可能與大腦內(nèi)β-淀粉樣蛋白斑塊和Tau蛋白纏結(jié)有關(guān)。這種蛋白斑塊和纏結(jié)為阿爾茨海默病的特征性表現(xiàn),同時(shí)也見于一些帕金森病患者。這項(xiàng)研究結(jié)果被發(fā)表于英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B論文集。

 

BMAA是一種由藍(lán)藻產(chǎn)生的毒素。藍(lán)藻是一種生活在海洋、土壤和湖泊中的藻類。2007年夏天,我國江蘇無錫太湖區(qū)曾大面積爆發(fā)藍(lán)藻水華,此后在云南昆明滇池、安徽巢湖也有過爆發(fā)。

云南昆明滇池的藍(lán)藻水華爆發(fā)
云南昆明滇池的藍(lán)藻水華爆發(fā)

該種毒素存在于多種攝食藍(lán)藻的海洋生物體內(nèi),包括鯊魚、貝類等。此外,毒素也可以存在于植物,如蘇鐵科植物中;狐蝠會(huì)食用這種植物的種子,因此BMAA也可見于陸生動(dòng)物。

對(duì)于太平洋關(guān)島居住的查莫羅土著居民而言,狐蝠和魚類是他們飲食習(xí)慣中的重要組成部分。這些村民很容易出現(xiàn)不同尋常的癱瘓癥狀,并且許多個(gè)體的癥狀與阿爾茨海默病(AD)、帕金森病(PD)及肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)相似。

BMAA使猴子大腦中出現(xiàn)蛋白斑塊及纏結(jié)

此前,普羅沃傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)院的Paul Alan Cox等人已經(jīng)證實(shí),在這些患者的大腦內(nèi)存在β-淀粉樣蛋白斑塊和Tau蛋白纏結(jié)。這些村民由于狐蝠的消費(fèi)而暴露于BMAA高含量的膳食之中。而在最新的研究中,Cox等人著手研究含有BMAA食物的攝取和神經(jīng)退行性疾病發(fā)展之間的聯(lián)系。

在140天的研究中,研究者使用長尾黑顎猴進(jìn)行了兩次試驗(yàn),分別將猴子暴露在不同劑量的BMAA飲食中。

第一次試驗(yàn)中,研究者分別喂食給猴子含有BMAA、含有等量BMAA和L-絲氨酸(一種膳食氨基酸),以及含有安慰劑的水果。分析猴子的腦組織后,研究人員發(fā)現(xiàn),使用BMAA飼喂的猴子腦內(nèi)存在Tau蛋白纏結(jié)和β-淀粉樣蛋白斑塊的發(fā)展。

研究的共同作者,來自邁阿密大學(xué)大腦捐贈(zèng)銀行的Deborah Mash表示,這種猴子大腦內(nèi)的Tau蛋白纏結(jié)和淀粉樣蛋白沉積,與那些在由于阿爾茨海默樣疾病而去世的太平洋島民腦組織的改變幾乎相同。

然而,食用了含有等量BMAA和L-絲氨酸水果的猴子表現(xiàn)為蛋白纏結(jié)減少,同時(shí)食用安慰劑的猴子并沒有出現(xiàn)蛋白纏結(jié)和斑塊。

第二次試驗(yàn)將猴子分成四組,第一組猴子使用與查莫羅村民的攝入量相似的BMAA劑量飼喂,第二組猴子使用該劑量的1/10飼喂,第三組使用含有等量BMAA和L-絲氨酸的水果飼喂,第四組使用安慰劑飼喂。

試驗(yàn)結(jié)果與第一次相似。在140天之后,研究者發(fā)現(xiàn)所有使用BMAA飼喂的猴子組均發(fā)展為Tau蛋白纏結(jié)和淀粉樣蛋白斑塊。

Cox認(rèn)為,這一研究結(jié)果表明,長期接觸BMAA可引發(fā)阿爾茨海默病樣腦部Tau蛋白纏結(jié)和淀粉樣蛋白沉積。他表示:“據(jù)我們所知,這是研究人員第一次通過一種環(huán)境毒素,成功在動(dòng)物模型的腦中制造出蛋白纏結(jié)和淀粉樣蛋白斑塊。”

L-絲氨酸有助于治療AD?

然而,如在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中看到的那樣,使用等量L-絲氨酸和BMAA的猴子顯示出Tau蛋白纏結(jié)的減少,提示氨基酸有望用于阿爾茨海默病的治療。

研究者指出,美國FDA尚未批準(zhǔn)L-絲氨酸治療神經(jīng)變性疾病,而在這種氨基酸用于治療這類疾病之前尚需更多研究。

不過,這項(xiàng)工作正在進(jìn)行中:傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)院正在與達(dá)特茅斯醫(yī)學(xué)院一同進(jìn)行第一階段臨床試驗(yàn),對(duì)L-絲氨酸在輕度認(rèn)知障礙患者或阿爾茨海默病患者的治療效果進(jìn)行評(píng)估。

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