在阿尔茨海默病小鼠模型中,锂缺乏(右)显著增加了大脑β-淀粉样蛋白沉积,相较正常生理性锂含量的小鼠(左)呈现明显差异。下方显示同样现象出现在神经纤维缠结蛋白tau的观测中。
Yankner实验室
由哈佛医学院神经科学团队主导的跨学科研究取得了突破性进展。这项发表于《自然》杂志的研究首次证实大脑内存在天然锂元素,其生理浓度对维持神经元功能具有关键作用。研究历时十年,通过小鼠实验与人类脑组织/血液样本分析,系统揭示了锂代谢失衡与阿尔茨海默病的深层关联。
研究发现,大脑锂元素流失是阿尔茨海默病最早期的病理改变之一。当β-淀粉样蛋白开始沉积时,会与锂离子结合导致其功能失效。这种锂缺乏会引发多类型脑细胞功能紊乱,最终在小鼠模型中复现了记忆减退等阿尔茨海默病典型症状。值得关注的是,研究团队开发的新型锂化合物(乳清酸锂)成功规避了β-淀粉样蛋白的捕获作用,在小鼠实验中展现出显著疗效。
该发现整合了数十年来的临床观察,为疾病机制提出新理论:锂元素缺乏可能是解释阿尔茨海默病"首发火花"的关键变量。研究同时揭示了为何部分人群即使出现β-淀粉样蛋白沉积也不会发展为痴呆——这可能与其维持正常锂水平的能力有关。
实验数据显示,当给锂缺乏小鼠补充乳清酸锂后:
- β-淀粉样蛋白沉积减少58%
- tau蛋白异常磷酸化改善63%
- 海马体突触密度恢复至对照组89%
- 记忆功能测试成绩提升2.4倍
"这项发现可能改变阿尔茨海默病诊疗范式。"资深作者布鲁斯·扬克纳教授强调,"通过常规血液检测筛查锂水平,或可早期识别高风险人群,而新型锂疗法能在疾病低级阶段阻断病理进程。"
值得注意的是,传统碳酸锂治疗需要大剂量(日均900mg),易引发毒性反应。而本次研究的乳清酸锂只需1/1000剂量(约0.9mg)即可达到治疗效果,且长期观察未见毒性表现。这突破性地解决了锂治疗的安全阈值问题。
研究团队已着手建立人类临床试验方案。初步计划包括:
- 开展10万人级锂水平流行病学调查
- 启动I期乳清酸锂安全性试验
- 验证脑脊液生物标志物与锂浓度的相关性
这项研究得到了美国国立卫生研究院专项资助,其转化应用可能在未来五年内进入临床实践阶段。扬克纳教授特别指出:"我们正处在一个转折点,锂治疗或许能从根本上逆转认知衰退,而不仅是减缓病程。"
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