大腦被「黑洞」一點點吞噬——阿爾茲海默症

2020-12-01 澎湃新聞

原創 竺映波 ReadMind竺映波

大腦是人體最精密的器官,像微型宇宙,神經元則是連接彼此的星系。

當黑洞在星系中成群出現,截獲所有的光和熱,宇宙不可避免地走向死寂。

如果,大腦被「黑洞」一點點吞噬,那會是什麼樣?

你會逐漸失去大腦的全部功能,活著,但腦海中空無一物。

阿爾茲海默症(Alzheimer's disease,AD),俗稱老年痴呆,便是導致大腦「空無一物」的元兇。

它發病進程緩慢、隨時間不斷惡化且不可逆轉。患者大腦出現明顯的萎縮和空洞,最常見的早期症狀,是短期記憶喪失。他們難以記住近期的事,卻對遙遠的事件記憶猶新。慢慢的,他們開始找不準詞語表達感受,想說巧克力很甜,絞盡腦汁卻只說出 「很糖」;還會弄不清時間地點,性格也反覆無常。

疾病中期,患者出現記憶混亂,生活自理能力急劇下降,可能表現出沮喪、冷漠或焦慮。他們在識別親友時會產生困惑,甚至毫無根據地懷疑家人。

重度階段,他們已無法始終如一地認出家人。嚴重的時候,走路、進食、排洩都成了問題,甚至忘記如何吞咽,這會導致食物和水進入肺部並引起感染。

整個過程痛苦不堪,卻漫長且無法逆轉。

部分患者過於恐懼和抑鬱,以至於想到自殺。

2016年,全球約4000萬人罹患阿爾茲海默症,相當於1.6個上海的全部常住人口,這個數字預計每20年增長一倍。在我們國家,患者約600-800萬人。

年齡越大,患病率越高,平均每增加6.1歲,患病率升高1倍。發達國家65歲以上人群中4%-8%患有此病,85歲以上人群中,患病率高達20-30%。

根據阿爾茨海默症協會的數據,隨著人口老齡化,若依舊沒有「解藥」,到2050年,全球將有1.06億人患病。

《百年孤獨》的作者馬爾克斯、前美國總統裡根,前英國首相柴契爾夫人,都在晚年罹患此病。無論你是名人、商賈還是政要,無論你先前多才思敏捷,在阿爾茲海默症面前,都無處逃遁。

藝術家尤特莫倫在61歲時確診,從那時起,他每隔一段時間就畫一張自畫像。僅5年時間,大腦如同畫中逐漸扭曲的自己一樣,被隱形的敵人擊潰。

阿爾茲海默症的病因至今仍不明確。主流研究認為,遺傳因素佔其危險因素的70%。

先前研究顯示,超過50%的患者至少攜帶一個載脂蛋白E4型等位基因(ApoEε4),而攜帶兩個等位基因的個體,患病風險高達平均水平的8-12倍。

2019年4月,美國神經病學期刊《Neurology》發表一項樣本量近30萬人的研究,發現阿茲海默症的遺傳風險會影響多代。

一級親屬患病,意味著本人患病風險增加——

患病一級親屬≥1個,風險增加73%;

≥2個,風險增加近3倍;

≥3個,風險是平均水平的2.5倍;

≥4個,風險是平均水平的15倍。

還有一些危險因素,包括高血壓、高膽固醇、2型糖尿病等慢性病,頭部外傷史,抑鬱症,抽菸,肥胖,不良生活方式及受教育程度低,社交少等,都會影響患病機率。

究竟發生了什麼,大腦會遭受如此重創?科學家普遍認為是兩種蛋白質參與其中,一種是β-澱粉樣蛋白,其在腦中異常積聚形成斑塊;另一種是異常磷酸化的tau蛋白,在神經元內形成神經原纖維纏結。這些斑塊和纏結阻礙了神經細胞之間的交流,它們究竟是元兇,還是元兇作案的副產品並不清楚。

患者大腦的β澱粉樣蛋白數量高出健康人45%左右。作為代謝產物,它就像計算機運行過程中生成的系統垃圾,在大腦不斷產生且造成不可逆損傷,年齡越大蛋白清除能力越弱。

2019年11月發表在《Science》的研究揭示,睡眠質量影響β澱粉樣蛋白的累積水平。

科學家發現,在慢波睡眠階段,也就是深度睡眠階段,血液大規模流出大腦,腦脊液則大量湧入;甦醒時,血液再度流回大腦,腦脊液則流出,順便帶走大腦中的β澱粉樣蛋白。這段寶貴的大腦保養時間,只佔總睡眠時長15%~25%。

同時,睡眠也可以促進腦脊液清除tau蛋白。

與其苦苦找良藥,不如好好睡個覺。

阿爾茲海默症的診斷一般通過病史收集和行為觀察獲得。患者出現注意力難以集中、記憶力或思維能力減退,幻覺、錯覺等症狀時,就應立即就醫。

一些醫學影像技術如CT、MRI、PET成像是診斷的重大突破。在某種PET掃描中,會看到澱粉樣蛋白沉積和大腦中的炎症變化,且在症狀出現前很多年,澱粉樣蛋白就已經在大腦中「發育」。

科學界更專注於在症狀發生前作出診斷。已經發現一些可用於早期檢驗的生化方法,包括腦脊液中β-澱粉樣蛋白、tau蛋白與磷酸化tau蛋白(181P)含量測定。由於抽取腦脊液的過程十分疼痛,應避免重複抽取,血液中循環的miRNA與炎症指標則是極具潛力的替代檢驗。

目前所有的藥物都只能暫緩症狀惡化,並不能逆轉疾病進程。

常見藥物有兩大類,一類是乙醯膽鹼酯酶抑制劑(AChEI),有助於神經細胞間的信息傳遞;另一類N-甲基-D-門冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑,如美金剛,它試圖阻斷穀氨酸濃度升高導致的神經元損傷。

2002年至2012年間,阿爾茨海默症的藥物研發失敗率高達99.6%。在244種進入臨床試驗的候選藥物中,唯有美金剛在2003年通過FDA審批。之後的17年裡,再無新藥得到FDA認證。

前不久,一款我國自主研發的藥物上市——甘露特納膠囊(GV-971)。不過,臨床試驗時長過短,無法評估中長期療效,也為此款新藥帶來爭議。

諸多因素下,我們只能保持謹慎樂觀。

可以說,目前沒有證實有效的預防方式,能做的只有「早檢測、早發現、早治療」。

健康飲食、勤用腦、多鍛鍊、廣社交、多學一門語言、冥想、牙齒保健及適量攝入咖啡因等,或許會是一劑良藥。

患者確診後剩餘壽命約三到十年,只有少於3%的人能存活超過14年。

照護者應鼓勵輕中度患者儘可能保持自理能力,維繫社交活動,不應過早脫離社會。

現代醫學的曙光出現前,天花肆虐了三千多年;

一百年前,風溼還是「不死的癌症」;

數十年來,無數頑疾被逐一攻克……

我們願意相信,人類在任何情況下都會頑抗到底。

醫學界正在孤注一擲地和大腦「橡皮擦」作戰,

即使黑夜降臨,也不要丟棄希望。

參考文獻

[1] National Institute on Aging. Alzheimer’s Disease Fact Sheet. 2019 Feb 03.

[2] Alzheimer’s Association. What is Alzheimer’s. 2019 Feb 03.

[3] Kim LD, et al. Alzheimer’s dementia: Starting, stopping drug therapy.Cleveland Clinic Journal of Medicine,2018, 85(3): 209-214.

[4] Gottesman RF, et al. Association between Midlife Vascular Risk Factors and Estimated Brain Amyloid Deposition. JAMA,2017, 317(14): 1443-1450.

[5] National Institute on Aging. Alzheimer’s Disease & Related Dementias. 2019 Feb 3.

[6] Alzheimer’s Association. Earlier Diagnosis. 2019 Feb 03.

[7] Shivamurthy VK, et al. Brain FDG PET and the Diagnosis of Dementia. Am J Roentgenology. 2015, 204(1): 76-85.

[8] BrightFocus Foundation. Alzheimer’s disease. 2019 Feb 03.

[9] Scheltens P, et al. Lancet. 2016 Jul 30, 388(10043): 505-517

[10] Li F, et al. Int J Health Plann Manage,2018 Apr, 33(2): 479-488.

[11] Crous-Bou M, et al. Alzheimers Res Ther. 2017 Sep 12, 9(1):71

[12] E Genin, et al. Mol Psychiatry. 2011, 16(9): 903-907

[13] Kathleen Doheny. Mediterranean, DASH Top US News Best Diets List. 2018 Jan 04.

[14] M Dinu, et al. European Journal of Clinical Nutrition. 2018, (72): 30-43.

[15] Kathleen M. Zelman. 12 Reasons to Love the Mediterranean Diet. 2017 Jun 29.

[16] Burns A, et al. Alzheimer's disease. BMJ,2009, 338(feb05 1): b158.

[17] Ballard, Clive, et al. Alzheimer's disease. Lancet. 2011, 377(9770): 1019–1031.

[18] Holth, et al. The sleep-wake cycle regulates brain interstitial fluid tau in mice and CSF tau in humans. Science,2019: eaav2546.

[19] Chong MS, et al. Preclinical Alzheimer's disease: diagnosis and prediction of progression. Lancet Neurology,2005, 4(9): 576–579.

[20] Sharma N, et al. Exploring biomarkers for Alzheimer's disease. Clin Diagn Res (Review),2016, 10(7): KE01–6.

[21] Commission de la transparence. Médicaments de la maladie d'Alzheimer. Prescrire International,2012, 21(128): 150.

[22] Birks J, et al. Donepezil for dementia due to Alzheimer's disease. The Cochrane Database of Systematic Reviews,2006 Jan 25, (1): CD001190.

[23] Birks JS, et al. Rivastigmine for Alzheimer's disease. The Cochrane Database of Systematic Reviews,2015, (4): CD001191.

[24] Hung, et al. Drug candidates in clinical trials for Alzheimer’s disease. Journal of Biomedical Science,2017, 24(1): 47.

[25] Mölsä P.K., et al. Long-Term Survival and Predictors of Mortality in Alzheimer's Disease and Multi-Infarct Dementia. Acta Neurologica Scandinavica, 1995, 91(3): 159–164.

[26] O. Zanetti, S.B., et al. Life expectancy in Alzheimer's disease (AD). Archives of Gerontology and Geriatrics,2009, 49(supp-S): 237–243.

[27] Ganguli M, et al. Alzheimer Disease and Mortality: A 15-year Epidemiological Study. Archives of Neurology,2005, 62(5): 779–784.

[28] Shega, et al. Palliative Excellence in Alzheimer Care Efforts (PEACE): A Program Description. Journal of Palliative Medicine,2003, 6(2): 315–20.

[29] Ritchie K, et al. The Dementias. Lancet. 2002, 360(9347): 1759–1766.

[30] Hsu, et al. Primary and Secondary Prevention Trials in Alzheimer Disease: Looking Back, Moving Forward. Current Alzheimer Research,2017, 14(4): 426–440.

[31] Nehlig A. The neuroprotective effects of cocoa flavanol and its influence on cognitive performance. British Journal of Clinical Pharmacology,2013, 75

[32] Marciniak R, et al. Effect of Meditation on Cognitive Functions in Context of Aging and Neurodegenerative Diseases. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 2014, 8: 17.

[33] Solfrizzi V, et al. Diet and Alzheimer's disease risk factors or prevention: the current evidence. Expert Review of Neurotherapeutics,2011, 11 (5): 677–708.

[34] Cunnane, et al. Docosahexaenoic acid homeostasis, brain aging and Alzheimer's disease: Can we reconcile the evidence? Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids,2013, 88(1): 61–70.

[35] Burckhardt M, et al. Omega-3 fatty acids for the treatment of dementia. The Cochrane Database of Systematic Reviews,2016, 4: CD009002.

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