膽堿是肝臟中產生的少量必需營養(yǎng)素，存在于雞蛋、花椰菜、豆類、肉類和家禽等食物中，是人類健康的重要成分。一項新的研究探索了飲食中膽堿的缺乏對身體的不利影響，這可能是阿爾茨海默病之謎中缺失的一環(huán)。

亞利桑那州立大學

2023年1月17日消息

據(jù)估計，超過 90％ 的美國人沒有達到膽堿的推薦日攝入量。目前在小鼠身上進行的研究表明，飲食中缺乏膽堿會對心臟、肝臟和其他器官產生深遠的負面影響。

缺乏足夠的膽堿也與阿爾茨海默病相關的大腦深刻變化有關。這些包括與該疾病的兩個經典特征發(fā)展有關的病理學，β－淀粉樣斑塊，其聚集在神經元之間的細胞間隙中，以及 tau 蛋白纏結，其濃縮在神經元內。

由亞利桑那州立大學（Arizona State University，ASU）科學家領導的這項新研究描述了缺乏膳食膽堿的正常小鼠和膽堿缺乏的轉基因小鼠的病理，這些小鼠已經表現(xiàn)出與疾病相關的癥狀。在這兩種情況下，膳食膽堿缺乏導致 AD 小鼠的肝損傷、心臟增大和通常伴隨阿爾茨海默病的神經改變，包括形成斑塊的 β－淀粉樣蛋白水平增加和 tau 蛋白的疾病相關變化。這項研究結果［1］發(fā)表在最新一期的《衰老細胞》（Aging Cell）雜志上。

研究于2023年1月15日發(fā)表在《Aging Cell》（最新影響因子：11．005）雜志上。

此外，該研究表明，小鼠膽堿缺乏會導致體重顯著增加，葡萄糖代謝改變，以及運動技能缺陷。

對于人類來說，“這是一個雙重問題，” Ramon Velazquez 說，他是這項研究的資深作者，也是 ASU－Banner 神經退行性疾病研究中心（Neurodegenerative Disease Research Center，NDRC）的助理教授，“首先，人們達不到 1998 年由醫(yī)學研究所（Institute of Medicine）確定的膽堿的充足日攝入量［2］。其次，有大量文獻表明，推薦的每日攝入量對于大腦相關功能來說并不是最佳的�！�

Ramon Velazquez

這項研究強調了一系列與膽堿缺乏有關的身體和神經變化。飲食中充足的膽堿降低了氨基酸高半胱氨酸（Homocysteine，Hcy 即同型半胱氨酸）的水平，同型半胱氨酸被認為是一種導致神經變性的神經毒素，并通過乙酰膽堿的產生調節(jié)學習和記憶功能。

越來越多的人意識到膽堿的重要性，這應該鼓勵所有成年人確保適當?shù)哪憠A攝入［3］。對于那些以植物為基礎飲食的人來說尤其如此，考慮到膽堿含量高的食物是雞蛋、肉類和家禽，植物性飲食中的天然膽堿含量可能較低。含膽堿最高的10種食物

在這些情況下，以植物為基礎的富含膽堿的食物，包括大豆、抱子甘藍和 Toast 可以幫助提高膽堿。此外，鼓勵廉價的非處方藥膽堿補充劑，以確保整個系統(tǒng)的健康，并保護大腦免受神經變性的影響。

健腦營養(yǎng)素

膽堿需要產生乙酰膽堿，乙酰膽堿是一種在記憶、肌肉控制和情緒中起重要作用的神經遞質。膽堿還能構建細胞膜，幫助調節(jié)基因表達。醫(yī)學研究所提出的既定建議是基于預防男性脂肪肝疾病的證據(jù)。新的證據(jù)表明，對成年女性（425 mg／天）和成年男性（550 mg／天）來說，已確定的每日膳食膽堿推薦攝入量可能不是大腦健康和認知的最佳值。此外，約 90％ 的美國人沒有達到推薦水平，甚至可能沒有意識到膳食膽堿是每日必需的。

盡管自一個多世紀前發(fā)現(xiàn)這種毀滅性疾病以來，已經進行了數(shù)十年的研究，投入了數(shù)十億美元，但仍然沒有能夠減緩疾病發(fā)展的療法。然而，新的研究發(fā)現(xiàn)表明，環(huán)境和生活方式的改變，包括足夠的膽堿，可能有助于保護大腦免受阿爾茨海默病的影響，并改善整體健康狀況。

Ramon Velazquez 和合著者 Nikhil Dave 和 Jessica Judd 一起參與了這項研究。這項工作是高度跨學科的，包括來自亞利桑那州立大學生物科學質譜設施和亞利桑那州鳳凰城亞利桑那大學醫(yī)學院轉化心血管研究中心的研究人員。

自左：Nikhil Dave 和 Jessica Judd

Nikhil Dave 說：“這項跨越多個機構的合作研究，在系統(tǒng)水平上調查了衰老的分子過程，增加了圍繞膳食膽堿在健康衰老中的重要性產生的證據(jù)。”

Jessica Judd 說：“我發(fā)現(xiàn)這個項目特別引人注目的是，膳食膽堿缺乏對多個器官產生了負面影響，這些器官的功能障礙可能會影響大腦健康�！�

一個多產的神秘殺手

阿爾茨海默病是失智癥的主要原因，也是 65 歲及以上美國人的第五大死亡原因。今天，僅在美國就有 650 萬人患有阿爾茨海默病，預計到 2060 年將有近 1，400 萬美國人患有該病［4］。到這個時候，管理阿爾茨海默病的成本預計將超過 20 萬億美元，威脅到醫(yī)療保健基礎設施，同時造成巨大的痛苦。

神經元外粘性蛋白片段（形成β－淀粉樣蛋白斑塊）的積累和神經元體內異常形式的tau蛋白（tau 蛋白纏結）的積聚長期以來被認為是阿爾茨海默病的標志。這些大腦變化通常伴隨著神經變性，包括神經元的損傷和破壞。斑塊被認為會破壞大腦中細胞間的通訊，而纏結則阻礙了對正常細胞功能和生存至關重要的重要營養(yǎng)物質的運輸。

除了 β－淀粉樣蛋白斑塊和神經原纖維纏結，該疾病還會導致大腦中的細胞死亡，并增加認知障礙。目前的研究還發(fā)現(xiàn)海馬體中蛋白質的失調，海馬體是阿爾茨海默病中受影響的關鍵結構，與學習和記憶有關。正常小鼠和 AD  小鼠在缺乏膽堿的飲食中都表現(xiàn)出海馬中蛋白質的失調，AD 模型表現(xiàn)出嚴重的影響。

聚集的風暴

最近，阿爾茨海默病發(fā)病率的急劇增加令人嚴重關切。雖然在 2019 年至 2020 年期間，卒中、心臟病和艾滋病毒的死亡人數(shù)有所下降，但阿爾茨海默病的死亡人數(shù)增加了 145％ 以上。除了這種疾病對患者造成的損失之外，阿爾茨海默病還給那些護理患者的人帶來了巨大的負擔。僅在 2021 年，超過 1，100 萬名家庭成員和其他無酬照護者提供了 160 億小時的照護。

這種疾病的第一個外部癥狀通常與語言、記憶和思維問題有關，因為與這些任務相關的大腦區(qū)域往往是最先受到影響的。然而，研究人員現(xiàn)在知道，當這種疾病引起可觀察到的癥狀時，它已經悄悄地蹂躪大腦 20 年或更久了。

許多因素導致阿爾茨海默病的發(fā)展，從遺傳傾向到年齡、生活方式和環(huán)境影響。由于尚不清楚的原因，女性患這種疾病的風險更高。

最近的研究表明，飲食是預防認知能力下降的一個重要因素。在早期的研究中，Velazquez 和他的同事證明了當小鼠被喂食高膽堿飲食時，與子宮內正常的膽堿方案相比，它們的后代在空間記憶方面表現(xiàn)出改善。有趣的是，補充膽堿的有益效果是跨代的，不僅保護在妊娠期和哺乳期接受膽堿補充的小鼠，而且保護這些小鼠的后代，這表明它們的基因發(fā)生了遺傳修飾。

Velazquez 實驗室的后續(xù)研究表明，與接受正常膽堿方案的小鼠相比，終生給予雌性小鼠膽堿能改善空間記憶。

多方面的影響

這項新研究檢查了 3－12 個月或成年早期至晚期的小鼠（大約相當于人類 20－60 歲）。在表現(xiàn)出阿爾茨海默病癥狀的正常和轉基因小鼠的情況下，那些暴露于缺乏膽堿飲食的小鼠表現(xiàn)出體重增加和對其代謝的不利影響。通過組織分析觀察到對肝臟的損害，以及心臟的增大。檢測到可溶性、寡聚和不溶性 β－淀粉樣蛋白增加，以及導致大腦中神經原纖維纏結的 tau 蛋白特征性修飾。

此外，與飲食中攝入充足膽堿的小鼠相比，膽堿缺乏的小鼠在運動技能測試中表現(xiàn)不佳。這些不利影響在轉基因小鼠中加劇。將這些發(fā)現(xiàn)應用到人類身上，這意味著易患阿爾茨海默病或處于疾病痛苦中的人應該確保他們獲得足夠的膽堿。

這項研究還包括對海馬體中蛋白質的詳細探索，海馬體是大腦中受阿爾茨海默病急性影響的區(qū)域，以及在血液中檢測到的蛋白質。飲食膽堿缺乏改變了重要的海馬網絡。這些病理包括與微管功能和突觸后膜調節(jié)相關的通路的中斷——這兩者對正常的大腦功能都是必不可少的。在血液中，肝臟中產生的在代謝功能中起作用的蛋白質在缺乏膽堿的飲食中特別失調。

“我們的研究提供了進一步的支持，考慮到整個身體的需要，膳食膽堿應該每天攝入，” Velazquez 說。

最終，在鼓勵終生補充膽堿之前，受控的人類臨床試驗對于確定膽堿的有效性和適當劑量是必不可少的。然而，這一強有力的新發(fā)現(xiàn)給人們帶來了希望，膽堿可能是保護大腦免受神經變性和與年齡相關的認知衰退所需的武器庫中的一種工具。

始創(chuàng)于1885年的亞利桑那州立大學

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2023年1月20日－24日休息（1月25日復更）

參考文獻

Source：Arizona State University

Study explores effects of dietary choline deficiency on neurologic and system－wide health

References：

［1］． Dave， N．， Judd， J． M．， Decker， A．， Winslow， W．， Sarette， P．， Villarreal Espinosa， O．， Tallino， S．， Bartholomew， S． K．， Bilal， A．， Sandler， J．， McDonough， I．， Winstone， J． K．， Blackwood， E． A．， Glembotski， C．， Karr， T．， ＆ Velazquez， R． （2023）． Dietary choline intake is necessary to prevent systems－wide organ pathology and reduce Alzheimer＇s disease hallmarks． Aging Cell， 00， e13775． https：／／doi．org／10．1111／acel．13775

［2］． https：／／www．ncbi．nlm．nih．gov／books／NBK114310／

［3］． https：／／ods．od．nih．gov／factsheets／Choline－Consumer／

［4］．https：／／alzjournals．onlinelibrary．wiley．com／doi／epdf／10．1002／alz．12638

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       原文標題 : 膳食膽堿缺乏對神經系統(tǒng)和全身健康的影響