大腦果糖代謝可能引發阿爾茨海默症

2021-02-15 圖靈基因

我們的許多食物和飲料中都添加了果糖。我們的大腦中也會產生,如果我們攝入過多的糖,大腦似乎特別渴望產生自己的果糖。不幸的是,大腦中過量的果糖可能會導致阿爾茨海默症,科羅拉多大學安舒茨醫學院的科學家說。

 

「從本質上講,我們認為阿爾茨海默症是一種現代疾病,它是由飲食生活方式的改變引起的,果糖會破壞大腦代謝和神經功能。」研究人員說。他們的研究最近發表在《Frontiers in Aging Neuroscience》雜誌上。這篇題為「Cerebral Fructose Metabolism as a Potential Mechanism Driving Alzheimer’s Disease」的論文指出,抑制腦內果糖代謝可以為防治阿爾茨海默病提供一種新的途徑。

  

根據研究人員的說法,大腦中的果糖代謝與生存機制有關。這種機制通過刺激覓食行為和降低能量和氧氣需求來降低細胞內的能量,即三磷酸腺苷(ATP)降解為尿酸,從而防止飢餓。然而,如果攝入過多的果糖,它會被過度激活。

  

作者寫道:「(慢性)刺激大腦會導致線粒體氧化應激和局部炎症,並使大腦能量水平逐漸降低。當其他組織增加糖酵解以補償減少的ATP時,神經元中的葡萄糖被導向磷酸戊糖分流,產生抗氧化劑,以對抗氧化應激引起的線粒體丟失。」

 

果糖代謝過度活躍,包括一種叫做酮己激酶C(KHK-C)的酶,它引發了一系列的不良發展:葡萄糖代謝不足,氧化應激增加,線粒體逐漸喪失,以及(最終)神經元功能障礙和死亡。

 

該論文解釋說:「在這種情況下,澱粉樣斑塊和神經原纖維纏結是炎症反應的一部分,並參與了損傷,但它們不是導致疾病的主要因素。從理論上講,調節大腦中的KHK-C或調節AMP脫氨酶2(去除AMP,從而降低細胞補充ATP的能力),可能會提供預防和治療阿爾茨海默症的新方法。」

  

該論文的作者指出,當果糖代謝過度活躍時,例如過量攝入果糖,其後果可能包括代謝症候群、肥胖和糖尿病,這些都與阿爾茨海默症的風險增加有關。儘管阿爾茨海默症可能在沒有這些條件的情況下發生,論文的作者們懷疑阿爾茨海默症和這些其他疾病可能有共同的潛在機制,可能與果糖有關。

 

科學家指出,果糖是通過激活醛糖還原酶(AR)-山梨醇脫氫酶(SDH)途徑(多元醇途徑)在組織中生成的。他們介紹說:「果糖生產中的限速酶是AR,但它可以由多種機制誘導,包括缺血、高滲壓、酒精、高血糖以及果糖和尿酸本身。與糖尿病相關的高血糖狀態還可以激活與內源性果糖產生相關的多個組織(包括大腦)中的AR。」

 

科學家補充說,「AR活性在大腦和其他器官中會隨著衰老而增加。」

 

「阿爾茨海默症的許多危險因素會激活內源性果糖代謝。如果果糖途徑是阿爾茨海默症發展的關鍵,那麼人們可能會期望一些證據證明與內源性果糖生產有關的疾病與痴呆症的發展之間存在聯繫。」

 

研究人員表示:「通過概述一致的證據,我們希望激發研究人員繼續探索大腦中的果糖與阿爾茨海默症之間的關係。旨在抑制腦內果糖代謝的新療法可能提供預防和治療這種疾病的新途徑。」

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