锂元素缺乏与阿尔茨海默病发病机制的新发现:从脑内金属组学到神经保护的转化研究

《BJPsych International》:Pandora’s Box

【字体: 时间:2025年11月04日 来源:BJPsych International 2.1

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  本文探讨了锂元素在大脑认知功能保护中的关键作用。研究发现,轻度认知障碍和阿尔茨海默病(Alzheimer's dementia)患者脑内锂水平显著降低,动物实验证实锂缺乏会导致Aβ(amyloid-β)沉积、磷酸化tau蛋白积累等病理改变。补充锂盐可有效阻止认知衰退,为神经退行性疾病的防治提供了新思路。

  
随着全球人口老龄化进程加速,神经退行性疾病特别是阿尔茨海默病(Alzheimer's dementia)的防治已成为重大公共卫生挑战。令人惊讶的是,一种常用于治疗双相情感障碍的微量元素——锂,可能在大脑健康维护中扮演着关键角色。长期以来,临床观察发现接受锂盐治疗的双相障碍患者认知功能衰退速度较慢,但这一现象背后的机制始终未能明确。
近期发表在《BJPsych International》的研究通过多维度探索,揭示了锂元素缺乏与阿尔茨海默病发病之间的内在联系。研究人员首先通过脑组织金属组学分析发现,轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者大脑中锂含量显著降低,而在阿尔茨海默病患者中,锂的生物利用度进一步受到淀粉样斑块(amyloid plaques) sequestration( sequestration)作用的制约。
为验证锂缺乏的直接致病作用,研究团队设计了精巧的动物实验。他们通过膳食干预使野生型健康小鼠和阿尔茨海默病模型小鼠的皮质锂水平降低50%,结果观察到一系列连锁反应:β淀粉样蛋白(Aβ)水平升高、磷酸化tau蛋白(phospho-tau)积累、小胶质细胞(microglial)异常活化,以及突触、轴突和髓鞘的丢失。这些病理改变最终导致小鼠认知功能加速衰退。
值得注意的是,当研究人员使用与淀粉样蛋白结合能力较弱的乳清酸锂(lithium orotate)进行治疗时,成功阻断了上述病理进程,同时在老年野生型小鼠和阿尔茨海默病模型小鼠中均观察到记忆功能改善。这一发现不仅证实了锂元素的神经保护作用,更提示不同类型的锂制剂可能具有不同的治疗效果。
在听力健康与认知功能关联性研究方面,基于著名弗拉明翰心脏研究(Framingham Heart Study,FHS)队列的长期随访数据揭示,70岁以上听力损失者使用助听器可降低61%的全因痴呆风险。这为通过听力干预预防认知衰退提供了流行病学证据。
研究还呼吁推动健康研究的全球化进程。印度和坦桑尼亚大规模脑电图(electroencephalographic,EEG)数据采集项目的成功实施表明,在中低收入国家开展高质量神经生理学研究完全可行。这种全球化合作模式有助于获取更具代表性的人群数据,促进对大脑这一对环境刺激最敏感器官的深入理解。
关于幻肢现象(phantom limb)的研究挑战了传统认知。通过功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)追踪截肢患者发现,尽管肢体已不存在,但大脑中对应的"身体地图"(body map)仍持久存在。这一发现为理解身体感知的神经基础提供了新视角,也为身体完整性认同障碍(body integrity identity disorder)等罕见现象的研究开辟了新路径。
主要技术方法
研究采用多学科技术方法:通过原子吸收光谱分析脑组织锂含量;使用阿尔茨海默病转基因小鼠模型进行行为学测试;基于FHS队列(1977-1979年原始队列和1995-1998年后代队列)进行前瞻性流行病学研究;采用fMRI技术追踪截肢患者皮质表征变化;在印度和坦桑尼亚开展大规模场站EEG数据采集。
锂缺乏与神经退行性变
动物实验表明,皮质锂水平降低50%会导致Aβ沉积增加、tau蛋白过度磷酸化、神经炎症反应增强及突触结构损伤,这些变化与认知功能下降直接相关。
听力干预的认知保护效应
对FHS参与者长达20年的随访显示,使用助听器的听力损失患者痴呆风险显著降低,特别是在70岁以上人群中保护效应更为明显。
全球健康研究的可行性
印度和坦桑尼亚的研究项目成功获取了与实验室设置相当的高质量EEG数据,证明在中低收入国家开展大规模神经科学研究具有可行性。
幻肢现象的神经基础
纵向fMRI研究显示,截肢后大脑初级体感皮层中对应缺失肢体的表征区域保持稳定,挑战了皮质重组(cortical reorganisation)传统理论。
本研究通过多角度证据链证实,锂元素缺乏是认知功能下降的重要危险因素,而及时干预可能延缓神经退行进程。听力保护与认知健康的密切关联提示感觉系统维护在痴呆预防中的重要性。全球合作研究模式的推广将促进神经科学知识的公平获取,而幻肢现象的神经机制研究则为身体感知障碍提供了新解释。这些发现不仅深化了对大脑功能维护的理解,更为神经精神疾病的防治策略制定了新方向。
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