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[健康資訊]
哈佛重磅研究:大腦「缺它」是阿茲海默症起點,補充能阻止甚至逆轉疾病
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作者:
soforlee
時間:
2025-12-4 04:20 AM
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哈佛重磅研究:大腦「缺它」是阿茲海默症起點,補充能阻止甚至逆轉疾病
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哈佛重磅研究:大腦「缺它」是阿茲海默症起點,補充能阻止甚至逆轉疾病。
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2025 年 8 月
哈佛
大學重磅公布,
大腦
中天然存在的元素——鋰,可能是
阿茲海默症
病因的起火點。根據哈佛為期 10 年的研究顯示,鋰因為會與有毒的類澱粉斑塊結合,故而會在大腦中被耗竭,然後觸發早期的大腦變化,最終導致記憶喪失。研究人員透過補充新型的鋰化合物,此化合物能避免澱粉斑塊的捕捉,在劑量遠低於精神科臨床治療所用的情況下,成功逆轉了阿茲海默症小鼠的損害,且無毒性,並且恢復了記憶。
此次發表在重量級國際期刊《Nature》上的這篇論文,是由哈佛大學遺傳學與神經學揚克納教授(Bruce Yankner)所領導完成,由於其提出了一個全新的致病理論,因此可望變成阿茲海默症早期診斷、預防與治療的新策略。
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阿茲海默症已知的病生理
阿茲海默症影響全球約 5500 萬人,預估到 2050 年可能接近 1.5 億人,其特徵包括:β類澱粉蛋白斑塊的聚集、Tau蛋白的神經纖維纏結,以及保護性蛋白REST的流失,但這些都無法完全解釋疾病,似乎缺少了完整拼圖中的一小塊。
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例如,有些人雖然有上述異常,卻不會出現認知下降。同時,國際間各大藥廠,針對β類澱粉斑塊移除的新藥通常無法逆轉記憶喪失,只能減緩病程。
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哈佛大學揚克納教授此次證明,鋰缺乏是阿茲海默症的起因,確實是嶄新的理論,更由於其在 1990 年代曾率先證明β類澱粉斑塊具有毒性,因此在阿茲海默症的研究上,極具權威性,於是引起了科學界的高度重視。
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有那些金屬是必需的
人體內的必需金屬,大致區分為兩大類:
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第一類是大量必需
在人體內含量較多(以公克計/等同 1000 毫克以上),包含有鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)和磷(P),非金屬但常以磷酸鹽結合鈣存在。
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第二類則是微量必需
這些金屬雖然含量很低(毫克或微克級),卻是多種酵素、蛋白質必不可少的輔助因子,包含鐵(Fe)、鋅(Zn)、銅(Cu,與鐵代謝、膠原蛋白合成、神經傳導有關)、錳(Mn,參與抗氧化酵素與骨骼形成)、鉻(Cr,有助於葡萄糖代謝與胰島素作用)、鉬(Mo,參與含硫胺基酸的代謝)、鈷(Co,維生素 B12 的核心成分,影響紅血球生成)以及硒(Se,雖非金屬但常與微量元素一起列出,抗氧化酵素的必要組成)等。
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綜上所述,不難發覺,在哈佛大學這篇論文發表前,鋰在人體內並未被列入必需金屬的名單中,雖然鋰天然存在飲用水、蔬菜、穀物中,人體血液及組織中也可檢測到。
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鋰早期被認為可能與情緒調節、神經保護有關,例如,在精神醫學上,鋰鹽被用來治療躁鬱症(雙相情感障礙),其他方面尚待研究,正因為證據仍嫌不足,所以世界衛生組織(WHO)及各國營養學會都沒有把鋰列為人體內的必需金屬。
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研究結果發現,鋰是唯一在不同組別中有顯著差異的金屬,且在記憶喪失最早期就出現變化。
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「鋰」天然存在人腦中,並且扮演重要角色?
揚克納教授在研究神經保護蛋白REST時,對鋰產生了興趣。然而,要弄清楚鋰是否存在於大腦中,以及其水平是否隨著神經退化發展而改變,需要取得腦組織來分析,但這在活人身上根本不可能做到。因此,哈佛遂與芝加哥的
「Rush記憶與老化計畫」
合作。
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該計畫擁有數千名研究參與者的遺體腦組織,研究團隊首先使用先進的質譜技術測量了約 30 種不同金屬在大腦與血液中的微量水平,樣本涵蓋認知健康的人、輕度認知障礙(MCI)的人,以及罹患晚期阿茲海默症的人。
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結果發現,
鋰是唯一在不同組別中有顯著差異的金屬,且在記憶喪失最早期就出現變化。
在認知健康的捐贈者腦中,鋰水平較高,約為 4.1 ng/g,但在輕度障礙(1.5 ~ 2 ng/g)與失智(1 ~ 1.5 ng/g)的患者中,鋰水平則分別大幅下降約 30 ~ 40 % 以及 40 ~ 60 %。
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這與先前的研究發現相呼應,那就是——當環境中鋰含量較高(例如,飲用水中),與較低的失智症發病率相關聯。顯然,鋰就像我們從環境中獲得的其他營養素一樣,例如,鐵或維生素C,在大腦中有正常的範圍,並在大腦生理功能中發揮必不可少的作用。
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鋰的流失引發阿茲海默症相關變化
研究人員故意給健康小鼠餵食低鋰的飼料,選擇性移除了正常飼料中 92 % 的鋰,使得小鼠血中鋰濃度下降 89 % ,腦中鋰含量下降 47 ~ 52 %,腦中的鋰水平於是到達與阿茲海默症患者相似的水準,結果竟然加速了老化過程,引發大腦發炎、神經元突觸連結喪失,以及認知下降。另外,在阿茲海默症小鼠模型中,低鋰的飼料大大加速了:
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β類澱粉斑塊的形成
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Tau神經纖維纏結
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微膠細胞被活化(但降解類澱粉的能力下降)
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突觸、軸突及保護神經元的髓鞘流失
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認知與記憶喪失
實驗還顯示,鋰改變已知會調節阿茲海默症風險的基因活性,包括最著名的APOE基因。當研究人員讓小鼠補充含鋰化合物(lithium orotate,乳清酸鋰)的飲用水時(4.3 μEq/L),
不僅可以逆轉疾病相關的損害,還恢復了記憶功能,
即使是在患有晚期阿茲海默症的老齡小鼠身上,也有治療效果。
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更重要的是,
在生命早期維持穩定的鋰水平,甚至能預防阿茲海默症的發生。
簡單的說,鋰在大腦中就像一個「守護者」,它能減少有害蛋白(Aβ、tau)的堆積,保護突觸和神經連結,幫助免疫細胞清除廢物並避免過度發炎,同時提升神經細胞的能量與存活能力,因此能延緩或預防阿茲海默症的發展。
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人類日常飲用水和食物中的鋰含量
人類飲用水中的鋰濃度,想要達到上述給老鼠的濃度 4.3 μEq/L(約 30 μg/L)是有可能的,因為天然水體中的鋰含量差異很大,從不到 1 μg/L 到數百甚至上千 μg/L 皆有報導,例如,美國地下水常見範圍在 < 1 ~ 396 μg/L(部分甚至高達 1700 μg/L),丹麥自來水平均約 11.6 μg/L,最高達 30.7 μg/L。人若一天喝進 2000 mL 的30 μg/L水,就等於吃進 60 μg(0.06 mg)的鋰離子。不過都是游離的鋰離子,不是乳清酸鋰,乳清酸鋰是人工合成的,自然存在食物和飲用水中完全沒有。
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除了飲用水,
人類食物中,鋰的來源為榖物、蔬菜(特別是根莖類)、海鮮等等
,正常飲食下,大約每天可以吃進 0.6 ~ 3 mg的鋰離子。但不同地區差異很大,且目前並無明確「每日建議攝取量」。
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阿茲海默症治療的新希望
過去幾項有限的臨床試驗曾經用鋰治療阿茲海默症,確實顯示出一些療效,但它們使用的鋰化合物(例如臨床目前使用的碳酸鋰)必須以較高劑量給予,每次 300 mg,每天 2 ~ 3 次,維持血中濃度在 0.6 ~ 1.2 mEq/L之間,這對年長者而言可能具有微毒性。
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這次的研究找到為甚麼碳酸鋰要用高劑量的原因,那就是
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類澱粉斑塊會在這些傳統鋰化合物發揮作用之前,將它們先行結合並封存。
揚克納教授發現了乳清酸鋰
,
這種化合物能避開類澱粉斑塊的捕捉,更讓大家振奮的一項發現是,即便比上述少 100 倍的極低劑量下,也能產生強大的效果。
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科學家未來除將進一步在人體臨床試驗中,重複驗證這些研究結果外,更期望透過常規血液監測鋰的水平,或許就能辨識出有阿茲海默症風險的人,並給予早期治療。另外,研究鋰水平如何隨著年齡增長而保持對阿茲海默症的抵抗力,也可以幫助科學家建立一個「目標範圍」,讓醫生協助患者維持在這個水平,以預防疾病的發生。
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現階段,由於鋰尚未在人體,僅在老鼠身上,被證明對神經退化有保護作用,讀者不需要也不應自行服用鋰化合物的健康食品。醫學界預估乳清酸鋰或其他類似化合物可能很快就會進入臨床試驗,並可能最終改變阿茲海默症的治療格局,這是因為鋰比單純抗類澱粉斑塊或抗Tau蛋白的療法更進一步,那就是不僅能減輕症狀,更能逆轉認知下降,改善患者的生活,我們可以拭目以待。
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