科学家们发现，饮食可能有助于减少大脑中铁质的积累，从而降低认知能力下降的风险。特里内特·里德/Stocksy
铁是身体所需的重要矿物质。
尽管铁对大脑健康很重要，但过去的研究表明，随着年龄的增长，过多的铁会在大脑中积累，这与认知问题有关。
肯塔基大学的研究人员发现，在饮食中添加某些营养素可以减少大脑中铁质的积累。
这可能有助于降低认知能力下降的风险。
铁是身体正常运作所需的许多矿物质之一。身体主要利用铁来制造红细胞中的一种蛋白质——血红蛋白，这种蛋白质负责将氧气从肺部输送到身体的其他部位。此外，铁帮助肌肉储存氧气，对激素和骨髓的生成至关重要，并保持免疫系统的正常运作。
铁在大脑健康中也起着重要作用。随着年龄的增长，过多的铁有时会积聚在大脑中。过去的研究已将大脑中铁含量高与阿尔茨海默病和痴呆等神经退行性疾病联系起来。
现在，肯塔基大学的研究人员发现，在日常饮食中添加某些营养素可以帮助减少大脑中铁质的积累，从而可能降低认知问题的风险。该研究最近发表在《神经生物学老化》杂志上。
老化如何扰乱大脑中非血红素铁的调节
在这项研究中，研究人员特别关注非血红素铁，这种铁存在于植物和动物产品中，约占一个人通过食物摄入的铁的90%。
“铁是大脑健康的关键元素，对重要的细胞功能起着关键作用，”肯塔基大学医学院行为科学系助理教授、该研究的第一作者瓦伦蒂诺斯·扎卡里乌博士告诉《医学新闻今日》。
“然而，铁也是一种强氧化剂，当不受控制时，会破坏细胞过程并损害神经元、胶质细胞和髓鞘。为了减轻这种风险，脑细胞通常将铁储存在如铁蛋白这样的保护复合物中。当储存在这些复合物中时，铁对细胞来说是安全且无毒的，”他解释道。
“然而，为了履行其在细胞功能中的作用，铁首先必须从这些保护复合物中释放出来，”扎卡里乌继续说道。
“这种未结合形式的铁，称为非血红素铁，由健康的脑细胞仔细调节，以平衡其功能益处，同时最大限度地减少潜在的危害。随着年龄的增长，这一复杂的调节系统变得紊乱，导致保护复合物外的未结合或非血红素铁积累。这种不平衡与负面的认知结果有关，这就是为什么我们的研究集中在这一关键领域。”
大脑中铁的积累恶化记忆和执行功能
这项当前的研究建立在扎卡里乌和他的团队于2021年10月发表的一项先前研究的基础上。
在那项研究中，研究人员发现，较高的抗氧化剂、维生素、铁螯合营养素和多不饱和脂肪酸的摄入量与较低的大脑铁水平以及更好的工作记忆表现有关。
在这项新的研究中，科学家们在大约三年后再次跟踪了最初研究中的72名老年人。参与者通过一种称为定量磁敏感图谱的MRI技术测量了他们的大脑铁水平。
研究人员还检查了参与者的饮食及其当前的认知表现，包括记忆。
科学家们发现，参与者在三年期间内大脑皮层和皮下区域都出现了铁的积累，这与回忆过去事件的能力（情景记忆）和注意力及解决问题能力（执行功能）的下降有关。
“这一发现意义重大，因为它证明了两个关键点：（1）我们用于非侵入性测量大脑中非血红素铁的MRI方法足够灵敏，可以在相对较短的三年时间内检测到大脑铁水平的增加；（2）这些增加具有认知意义，”扎卡里乌说。
“具体而言，我们在观察到铁积累的大脑区域负责情景记忆和执行功能，而这些区域的铁积累与这些特定认知功能的下降有关，”他继续说道。
某些营养素有助于减少大脑中铁的积累
然而，研究人员还发现，基线时抗氧化剂、维生素、铁螯合营养素和多不饱和脂肪酸摄入量较高的参与者在三年期间大脑中铁的积累显著较少。
“这一发现的意义在于，大脑中铁在衰老过程中的积累可能不是不可避免的过程，而是可以通过饮食选择影响的过程。这些结果为未来随机临床试验奠定了基础，以调查特定营养干预措施对大脑中铁积累和认知功能的影响，”扎卡里乌说。
“下一步是确定并完善可能缓解年龄相关大脑铁积累对认知影响的具体营养素清单。这包括研究这些营养素如何与整体饮食习惯相互作用。例如，这些营养素是否只有在作为均衡健康饮食的一部分时才有效，还是无论整体饮食模式如何都能提供益处？”扎卡里乌继续说道。
“随后的步骤将是设计一项随机临床试验，以测试这些营养素对老年人大脑中铁积累和认知功能的影响，形式为有针对性的营养干预措施，”他补充道。
通过饮食改善大脑健康是一项值得追求的目标
《医学新闻今日》采访了加州圣莫尼卡普罗维登斯圣约翰健康中心的神经学家克利福德·塞吉尔博士关于这项研究的看法。
“作为一名临床神经学家，我从未见过用于确定大脑铁水平的测试，对铁如何通过血脑屏障进入中枢神经系统感到好奇。大脑健康是一个不断变化的领域，研究如何通过饮食改善大脑健康是非常值得追求的，”塞吉尔说。
“我希望看到相同的基于MRI的铁检测技术应用于脊柱，以确定铁如何进出中枢神经系统。我还希望看到同样的研究在因贫血接受铁补充剂的患者中重复进行，以确定这是否会导致可检测到的大脑铁水平变化，”他补充道。
如何减少因衰老引起的大脑铁积累？
《医学新闻今日》还采访了注册营养师莫妮克·理查德，她是Nutrition-In-Sight的所有者，提供了关于如何将研究中提到的抗氧化剂、维生素、铁螯合营养素和多不饱和脂肪酸纳入日常饮食的建议。
理查德表示，如果获取和能力不是障碍，尽可能每天摄入新鲜农产品是至关重要的。
“对于普通成年人，每天从多种来源摄入三份蔬菜和两份水果（提醒一下，1/2杯煮熟=一份，1杯生=一份）将有助于提供有益的营养素和抗氧化剂，”她详细说明。“进一步的饮食考虑是监测个人摄入的血红素（主要存在于动物产品中）和非血红素（主要来自植物）铁源，以确保动物来源不过量且适当，并提供广泛的非血红素来源。”
“遵循富含营养的饮食模式，如地中海饮食、DASH饮食或以植物为中心的饮食，其中含有健康脂肪，也可能提供强大的防御，对抗铁积累和快速认知衰退，因为这些饮食模式营养密度高，具有抗炎益处和保护特性。除了饮食调整，定期评估补充剂摄入也很重要，以确保没有过量和不必要的矿物质影响铁积累，”理查德补充道。
“充足的和最佳的营养对神经可塑性和认知健康至关重要，但也应记住，大脑刺激活动（如脑筋急转弯、填字游戏、学习新语言）、身体运动、充足的休息睡眠、新鲜空气、适当的水分、平静和平和的环境以及社交互动也有助于一切正常运作，”她补充道。
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