大腦鋰含量與阿爾茨海默病發展相關
鋰在大腦健康中的作用在很大程度上都被歸入精神病學範疇,幾十年來它一直被用於治療雙相情感障礙;然而,哈佛醫學院及其合作者的新研究從不同的角度看待這種低調的元素——將其視爲阿爾茨海默病早期階段的一個潛在因素以及認知衰老中的一個可改變因素。
從新視角看待一種古老元素
這項發表在《自然》(Nature)雜誌上的研究,檢測了無認知障礙、輕度認知障礙(MCI)和阿爾茨海默病患者死後腦組織中的27種金屬含量。在輕度認知障礙和阿爾茨海默病患者的前額葉皮質裡,鋰是唯一明顯減少的金屬,不過血清中的鋰含量卻保持不變。作者報告稱,鋰被澱粉樣斑塊隔離,降低了其生物利用度,並且在小鼠模型中飲食中鋰的缺乏會加速澱粉樣蛋白和tau蛋白病變,促進神經炎症,並加速認知衰退[1]。
資深作者、哈佛醫學院(HMS的布拉瓦尼克研究所)遺傳學和神經學教授布魯斯·揚克納(Bruce Yankner)在20世紀90年代最先展示了β - 澱粉樣蛋白的毒性作用[2]。他說:“鋰缺乏可能是阿爾茨海默病病因,這個觀點是新的,而且提出了一種不同的治療方法。”[3]。
《長壽技術》提到,鋰長期以來都是精神病學的專屬領域,是治療雙相情感障礙的重要依靠。但這項新研究把話題引向了新方向,揭示出這種簡單元素在大腦裡是動態調節的,它的流失可能是阿爾茨海默病病理早期還沒被充分認識的驅動因素。更有趣的是,研究結果顯示,內源性鋰不只是旁觀者,還是正常衰老過程中認知彈性的積極貢獻者。換句話說,把鋰水平保持在最佳狀態,有助於在遠超疾病預防這個小範圍的情況下維持記憶和神經元完整性。這項工作還凸顯了一個誘人的公共衛生聯繫,就是飲用水裡鋰含量高的人羣患癡呆症的發病率比較低。不過,和它的藥理學同類藥物不一樣,低劑量的乳清酸鋰似乎在人體自然範圍內起作用,不會產生那些長期以來抑制基於鋰的干預措施熱情的腎臟和甲狀腺問題。[1].
影響很廣泛——如果正如越來越多的證據所表明的那樣,鋰是大腦健康所必需的微量營養素,那麼也許是時候把它和鎂或者鋅同等看待,而不是將其視爲一種生硬的精神科“重型武器”;鋰是一種元素,因此不可申請專利,這一事實可能會讓大型製藥公司的熱情降溫——畢竟,賣元素週期表沒多少商業利益可圖。這使得公共研究機構和慈善資助者肩負更重的責任來資助後續步驟:開發可靠的生物標誌物來測量大腦中的鋰含量,以及在有患病風險或處於疾病早期階段的人羣中仔細測試低劑量、可避免澱粉樣蛋白的配方。如果這些試驗成功,鋰的情況最終可能根本就不是關乎穩定情緒,而是關於穩定更爲根本的東西——衰老大腦自身的結構。
從消耗到補充
這項研究裡,將小鼠飲食中的鋰含量降低約一半會導致β - 澱粉樣蛋白沉積快速增多、tau蛋白過度磷酸化積累以及小膠質細胞活化。這些影響在五週內出現,在阿爾茨海默病模型小鼠和正常衰老的野生型小鼠中均能觀察到。分子分析揭示了多種腦細胞類型的基因表達變化,其中許多與人類阿爾茨海默病組織中的變化相似。
“鋰對阿爾茨海默病的各種表現所產生的廣泛影響給我留下了最深刻的印象。我研究這種病這麼多年,我真的從未見過類似的情況,”揚克納說[3]。
鋰對生物的影響似乎有一部分是通過抑制糖原合成酶激酶3β(GSK3β)來實現的,GSK3β是一種和tau蛋白磷酸化以及澱粉樣蛋白產生有關聯的激酶。作者發現,鋰缺乏會增加GSK3β的活性,而對GSK3β進行藥理抑制可逆轉許多病理變化,包括突觸喪失和小膠質細胞對澱粉樣蛋白清除功能受損[1]。
鑑於鋰會與大腦中的澱粉樣蛋白沉積物結合,該研究小組尋求一種不易結合的形式。乳清酸鋰是一種在溶液中電離程度較低的有機鹽,和標準碳酸鋰相比,它與澱粉樣蛋白結合沒那麼緊密,並且能更有效地提高小鼠非斑塊腦組織中的鋰水平。以生理劑量給藥時,乳清酸鋰不僅能預防,而且在老年動物中還能部分逆轉澱粉樣蛋白和tau蛋白的病理變化,減輕神經炎症,並改善記憶任務的表現[1]。
揚克納說:‘對我們而言,最讓人振奮的發現之一就是,這麼低的劑量就有深遠影響。’[3]
超越阿爾茨海默病
生理性鋰替代具有保護作用,這種作用延伸到正常的大腦衰老過程。對於從中年開始一直被跟蹤觀察到24個月的野生型小鼠,乳清酸鋰治療保留了樹突棘,防止了記憶衰退,並維持了小膠質細胞清除澱粉樣蛋白的能力。作者指出,這些發現與將飲用水中較高鋰含量與較低癡呆發病率聯繫起來的觀察性研究一致[1]。
揚克納說:“鋰就像我們從環境中獲取的其他營養物質,如鐵和維生素C一樣。”這是首次有人表明,鋰以一種具有生物學意義的自然水平存在,而不是以藥物形式被給予[3]。
該論文還指出無認知障礙的老年人中存在的相關性:大腦鋰水平較高與更好的工作記憶以及在簡易精神狀態檢查表上的更高分數相關。雖然這些數據是觀察性和相關性的,但它們表明鋰穩態可能是對認知衰退抵抗力的一個可測量和可改變的決定因素[1]。
他說:“我希望鋰能發揮比抗澱粉樣蛋白或抗tau蛋白療法更根本的作用,不僅能減輕,還能逆轉認知衰退並改善患者的生活。”[3]
平衡之策
作者們提醒說,雖然臨牀前數據很有說服力,但應用到人類身上時,需要謹慎確定劑量並進行安全監測;低劑量碳酸鋰在小型阿爾茨海默病試驗中的結果喜憂參半,可能是因爲它與澱粉樣蛋白的結合性更強[1]。乳清酸鋰在人體中的藥代動力學仍需詳細研究。
如果未來的研究在人類身上證實這些發現,鋰可能會從精神病學專家的工具變爲與大腦健康廣泛相關的微量營養素;挑戰將是確定如何在一生中維持大腦中鋰的最佳水平而又不陷入有害的過量狀態。這是一種微妙的治療狀況,在這裡,成功與否將以毫克和微摩爾濃度來衡量,而非藥物劑量的強力作用。
[1] 自然雜誌文章鏈接:https://www.nature.com/articles/d41586-025-02255 - w(此爲超鏈接,點擊可查看,無外部引用)[2] 美國國立醫學圖書館生物醫學文獻數據庫文章鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2218531/(此爲超鏈接,點擊可查看,無外部引用)[3] 哈佛醫學院文章鏈接:https://hms.harvard.edu/news/could - lithium - explain - treat - alzheimers - disease(此爲超鏈接,點擊可查看,無外部引用)
文章《大腦鋰含量與阿爾茨海默病發展相關》(Lithium levels in the brain linked to Alzheimer’s progression)首先發表於《長壽技術:最新新聞、觀點、分析與研究》。