Science Signaling：生物素可以保护大脑免受锰引起的损伤！

维生素B可以减轻锰的神经毒性，而锰会产生类似帕金森病的症状。维生素可以改善大脑中多巴胺的产生，并提供潜在的治疗益处。

　　

虽然锰是一种必需的矿物质，参与许多身体功能，缺乏和过量接触都会导致健康问题。保持均衡的饮食通常能为大多数人提供足够的锰；然而，高水平的接触可能是有毒的，特别是对中枢神经系统。长期接触锰可能导致锰中毒，其特征是类似帕金森病的症状，包括震颤、肌肉僵硬和认知障碍。

发表在《科学信号》杂志上的一项新研究利用模型系统和人类神经细胞来展示锰对中枢神经系统造成损害的机制。该研究还表明，维生素生物素可能具有保护作用，可能减轻锰引起的损害。

“接触像锰这样的神经毒性金属与帕金森病的发展有关，在这项研究中，我们在一个新开发的帕金森病模型中应用了非靶向代谢组学，使用高分辨率质谱法和先进的化学信息学计算，使我们发现生物素代谢是锰诱导的神经变性的调节剂。”罗切斯特大学医学中心（URMC）环境医学和神经科学系的助理教授、该研究的主要作者萨卡尔·苏瓦里什博士说。

了解锰对大脑的伤害

在职业和环境中长期接触锰，通常来自焊接烟雾和农村饮用水的某些来源，会增加患帕金森综合症的风险，这种疾病涉及与帕金森病相似但不同的神经系统症状。锰先前已被证明与α -突触核蛋白结合，导致其错误折叠并积聚在大脑中。

研究人员利用果蝇开发了一个模拟人类职业性锰暴露的模型，发现锰会导致果蝇的运动缺陷、线粒体和溶酶体功能障碍、神经元丧失和寿命缩短。

研究小组利用来自诱导多能干细胞（iPSC）的人类多巴胺能神经元验证了这些发现，并证明锰暴露会选择性地损害这些细胞。产生多巴胺的细胞的丧失是帕金森病和帕金森综合症的标志。

生物素是救星吗？

研究表明，维生素B生物素是一种由肠道细菌合成的微量营养素，可以促进大脑中多巴胺的产生。补充生物素逆转了果蝇和ipsc衍生神经元的神经毒性，改善了线粒体功能并减少了细胞损失。

这一发现与越来越多的科学认识相一致，即帕金森氏症是一种多系统疾病，早期症状通常出现在肠道，肠道微生物群的变化可能导致这种疾病。

Souvarish说：“补充生物素作为一种治疗策略显示出减轻锰诱导的神经变性的潜力，生物素在人体中的安全性和耐受性使其成为进一步探索的有希望的候选物。”“富含生物素的益生元或产生生物素的益生菌可以提供非药物干预选择，但还需要进行更多的研究。”

其他合著者包括哥伦比亚大学医学院的Pablo Reina-Gonzalez，哈佛大学的Gali Maor，哥伦比亚大学的Yunjia Lai和Gary W. Miller。这项研究得到了美国国立卫生研究院的资助。