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老鼠實驗:飲食與阿茲海默症息息相關

ComeForHealth.康活健康知識網:更新日期: 2011-07-07
有一篇發表在 2005 年 11 月 FEBS Lett. 的文章說,基因轉殖 (transgenic) 小鼠餵食高脂、高糖、高膽固醇的食物,產生類似阿茲海默症 (Alzheimer’s Disease) 的腦病變;又有一篇發表在 2001 年 9 月 Neurobiology of Aging 期刊的文章說,基因轉殖小鼠被餵食高動物脂肪、低 Omega-3 的食物其腦部組織會有阿茲海默症的神經學症狀;另有一篇發表在 2010 年 10 月 FASEB J. 期刊的文章說,基因轉殖小鼠因為飲食而產生類似阿茲海默症的變化,可以因為回覆到正常飲食而情況獲得改善;而一篇發表在 2010 年 8 月 6 日網路版 Molecular Cellular Neuroscience 期刊的文章說,長期被餵食高膽固醇食物的非基因轉殖大鼠,其腦部也會產生類似阿茲海默症的病變。

阿茲海默症的病因尚不清楚

阿茲海默症是一種嚴重的腦部神經退化疾病 (neurodegenerative disorder),症狀上患者會逐漸喪失記憶、心智、和生活能力,最後導致死亡。但是,阿茲海默症的腦部病變可能在症狀發生的 20~30 年之前,就已經開始了。臨床上阿茲海默症有三項重要的腦部病變指標:
  1. 腦部會沉積澱粉狀蛋白 (amyloid beta, Abeta, Aβ) 以致於破壞神經傳遞。
  2. 腦部的 tau 蛋白過度磷酸化 (hyper-phosphorylation) 和沉積。
  3. 長期輕微的腦部血管病變,並且引起發炎和氧化反應。
以上三個腦部病變都分別被認為有可能是阿茲海默症的病因,目前醫學界還沒有統一的見解;三者之間的因果關係也還沒有定論。

基因轉殖小鼠餵食速食店型的食物,產生類似阿茲海默症的腦病變

這篇文章的作者是瑞典 Karolinska Institutet 醫學研究機構的 Susanne Akterin 等人。研究者使用剔除載脂蛋白 E (apolipoprotein E knockout) 的基因轉殖小鼠,餵食小鼠偏高脂肪、高糖、高膽固醇 (和速食店賣的差不多) 的食物 9 個月。結果發現,小鼠腦部的 tau 蛋白的磷酸化明顯的增加,出現類似於阿茲海默症的病變。

載脂蛋白 E 的功能是輸送膽固醇,在人類如果遺傳到有瑕疵的載脂蛋白 E 基因,會增加阿茲海默症罹患率。這個實驗所用的基因轉殖小鼠缺乏載脂蛋白 E 基因,所以更容易受到偏高脂肪、高膽固醇的飲食的危害。

基因轉殖小鼠餵食高動物脂肪、低 Omega-3 食物,其腦部也產生病變


這一篇文章的作者是加拿大 Université Laval 大學的 Frédéric Calon 教授和他的團隊。研究者使用有三個基因被破壞的基因轉殖小鼠,這種小鼠容易產生澱粉狀蛋白沉積和 tau 蛋白沉積的腦部病變;而且,比起一般非基因轉殖小鼠,即使是餵食正常食物,基因轉殖小鼠腦部 Omega-3:Omega-6 脂肪酸的比例已經偏低。當研究者長期用高脂肪、低 Omega-3 的食物餵小鼠後,結果發現,其澱粉狀蛋白沉積比吃正常食物的基因轉殖小鼠增加了 8.7 倍,而 tau 蛋白沉積增加了 1.5 倍。

研究者評論說,目前大部分西方飲食都偏向高飽和脂肪酸、低 Omega-3,這樣的食物很容易引起腦部的發炎反應。雖然實驗使用的是基因轉殖小鼠,和正常人類不同,但是實驗結果也可以提醒我們,食物引起的發炎反應有可能引起腦部病變。

基因轉殖小鼠,病變後回覆到正常飲食,情況仍可獲得改善

這一篇文章的作者是美國 Temple University 大學的 Domenico Praticò 教授和他的團隊。研究者曾經發表過論文說吃太多富含蛋氨酸 (methionine, 是一種氨基酸) 會增加罹患阿茲海默症的風險。吃太多富含蛋氨酸的食物或吃太少維他命 B 群 (包括葉酸、B6、B12),會引起體內同型半胱氨酸過高 (hyperhomocysteinmia);而同型半胱氨酸過高會引起血管動脈粥樣硬化。在這個實驗,研究者使用一種對蛋氨酸較為敏感的基因轉殖小鼠,餵小鼠吃大量富含蛋氨酸的蛋白質 (例如肉、蛋、和豆類) 。三個月後,研究者將這些小鼠分成兩組,一組繼續吃富含蛋氨酸的食物,另一組改吃健康的食物。再繼續兩個月後,研究者發現,改吃健康食物的小鼠,不但其腦部澱粉狀蛋白堆積的程度停止繼續惡化,而且本來已經受損的認知能力似乎獲得改善。

研究者評論說,或許在人類也有類似的情況,那就是說在早期阿茲海默症時如果能改變飲食,或許可以停緩病況的惡化;甚至由於腦神經有可塑性,其認知能力還有部分康復的可能。

非基因轉殖的大鼠餵食超高膽固醇食物,腦部也產生類似的病變

這篇文章的作者是奧地利 Medical University Innsbruck 醫藥大學的 Christian Humpel 醫師和他的團隊,研究者使用正常的 Sprague Dawley 大鼠,餵食大鼠正常或含超高膽固醇的飼料 (膽固醇高達 5% 的重量)。五個月後,大鼠做智能行為測驗和腦部病理檢查。結果發現,和正常食物組對比,超高膽固醇飼料組的大鼠,不但有血膽固醇過高的症狀,而且記憶力受損、用膽鹼為神經傳遞物的功能失常,而且腦部有發炎、澱粉狀蛋白增加、tau 蛋白增加、和微出血 (microbleeds)。這些病理狀況都和早期阿茲海默症類似。

研究者評論說,這個實驗結果指出,高脂肪、高膽固醇的食物和非遺傳性的阿茲海默症有高度的相關性。我們甚至可以臆測,高血膽固醇所引起的輕微但是持續的腦血管損傷,可能是造成這些腦部病變的原因;例如有可能是先有腦血管的病變,然後引起澱粉狀蛋白進出腦血管、累積在腦部,然後進一步引起阿茲海默症的病變。但是研究者也說,是否及如何長期輕微的血管出血、小型無感中風、和血腦屏障 (blood-brain barrier) 損傷,會帶來阿茲海默症病變,尚有待進一步研究。

遵行健康的基本飲食原則,可能幫助降低阿茲海默症的罹患率

從流行病學的統計,已經知道飲食習慣和阿茲海默症的發生有非常強的關連性,動物實驗的結果也支持這個觀點。本網站曾經有一篇文章“遵守地中海飲食,較少失智症”,詳細討論過幾個重要的相關臨床報告,說明地中海飲食法 (或其他類似的飲食法) 可以降低阿茲海默症的罹患率,也可以減少輕度認知障礙的罹患率。

健康飲食之外,多運動、多智能活動、多社交、保持心理健康,也都可以幫助降低阿茲海默症的罹患率。


Ref:
Fast Food A Potential Risk Factor For Alzheimer’s
High cholesterol diet induces tau hyperphosphorylation in apolipoprotein E deficient mice.
High-Fat Diet Could Promote Development Of Alzheimer's Disease.
High-fat diet aggravates amyloid-beta and tau pathologies in the 3xTg-AD mouse model.
Healthy Diet Could Slow or Reverse Early Effects of Alzheimer's Disease.
Normalization of hyperhomocysteinemia improves cognitive deficits and ameliorates brain amyloidosis of a transgenic mouse model of Alzheimer's disease.
Chronic High Cholesterol Diet Produces Brain Damage.
Hypercholesterolemia in rats impairs the cholinergic system and leads to memory deficits.
遵守地中海飲食,較少失智症.

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