一种流行的肌肉补充剂或可助力阿尔茨海默病中衰弱的脑细胞 - 认知障碍

阿尔茨海默病通常与大脑利用能量的能力急剧下降有关。人体大脑需要大量燃料才能正常运作，尽管其体积相对较小，却消耗了身体每日热量摄入的很大一部分。研究人员怀疑，脑细胞内部能量系统的衰竭可能导致了患者逐步出现的记忆丧失和混乱。

当细胞使用其主要的能量货币——一种名为ATP的化学物质时，它会断裂一个化学键，留下一个耗尽的分子。肌酸充当生物信使，储存化学部件储备，并将其捐赠给这些耗尽的分子，使它们迅速再生为全新的ATP。这种快速回收过程在需要爆发性能量的人体组织中至关重要，比如运动中的骨骼肌。而大脑在不断发射电信号处理思想和记忆时，也依赖同样的回收系统以避免能量耗尽。

在这些细胞内，肌酸在不同的细胞结构之间穿梭。它从线粒体（常被称为细胞的微型发电厂）获取能量，并将其输送到急需补充电源的其他区域。当细胞无法产生足够的能量来维持基本运作时，它们就会变得脆弱并最终死亡。这种能量衰竭是阿尔茨海默病最早期的迹象之一，因此需要能够恢复细胞能量的治疗方法。

目前的药物疗法通常针对大脑中有毒蛋白质斑块的积聚，而恢复大脑代谢则是一种完全不同的方法。虽然清除有毒斑块可能延缓疾病进展，但对修复尚存神经元内破损的能量系统作用有限。科学家希望靶向代谢能成为现代药物的有效补充策略。通过给予脑细胞生成和运输自身能量所需的工具，医生或许能帮助患者更长时间地维持独立功能。

为了研究这种能量运输系统，堪萨斯大学医学中心的研究人员将目光投向了肌酸一水合物。这种特定形式的肌酸价格低廉，作为一种膳食粉末广泛可得，常被举重者用于提升体能表现。先前的实验室实验表明，给患有类似阿尔茨海默病症状的小鼠添加这种补充剂后，它们空间记忆得到改善。动物研究还显示，大脑炎症减少，与疾病相关的有害蛋白质团块水平降低。

Aaron N. Smith、Matthew K. Taylor及其科学同事希望了解类似的生物能量益处是否也会出现在人类患者身上。在此之前，尚无临床试验专门测试过被诊断为阿尔茨海默病的患者能否在日常条件下耐受高剂量肌酸。研究团队旨在回答这一基础性问题，同时寻找认知获益的早期迹象。

研究人员设计了一项为期八周的初步研究，涉及20名年龄在60至90岁之间的老年人。所有参与者均被临床诊断为由阿尔茨海默病引起的进行性痴呆。由于医生基于症状的诊断并不总是与组织内部的生物学变化一致，科学家分析了参与者血液中的一种生物标志物p-tau217。这种特定蛋白质能准确指示导致该疾病的生物学变化，尤其是大脑中有害斑块的积聚。

这些专门的血液检测证实，绝大多数参与者具有真正阿尔茨海默病病理的高生物学可能性。团队还检测了参与者APOE基因的特定变异，已知这一性状会急剧增加个体患晚发型阿尔茨海默病的风险。他们发现，研究组中近三分之二的人携带了至少一个这种连锁基因标记。确认这些特征有助于确保研究准确反映了面临真正阿尔茨海默病衰退的人群。

试验的主要目标是测试每日大剂量补充方案对这些患者是否可行且安全。参与者被要求每天将20克肌酸一水合物粉末溶解到他们选择的饮料中，并将该量分为两次10克剂量，在不同时间服用，以最大限度地提高身体吸收并限制潜在的消化问题。研究人员依靠研究伙伴（通常是配偶或家庭成员），使用检查表记录两个月期间的每日剂量。

为了客观确认患者正在服用补充剂，团队在试验开始、中期和结束时抽取血液测量血液肌酸水平。他们还使用了一种名为磁共振波谱的专门脑扫描技术。与仅拍摄大脑物理结构的标准MRI不同，这种先进成像方法可以检测并追踪脑组织内特定化学物质的水平。在本例中，扫描仪测量了大脑额叶和顶叶区域中肌酸的总量。

血脑屏障是一层由血管和组织紧密编织而成的网络，保护大脑免受血液中有害物质的侵害，但也使治疗药物难以输送。许多靶向治疗失败是因为它们无法穿透这一保护屏障到达脑细胞。发现口服肌酸补充剂能够成功克服阿尔茨海默病患者体内的这一障碍是一个积极的技术信号。脑扫描仪追踪了该化学物质是否不仅到达目标组织，而且实际上整合到了现有的能量储存系统中。

最后，参与者使用平板电脑完成了一系列广泛的认知测试。研究人员采用了医学专家设计的一套标准化任务，这些任务评估了思维的不同方面。测试测量了工作记忆（即在短时间内持有和操作信息的能力），以及个人在不同心理类别之间来回切换的能力。其他评估在两个月前后跟踪了注意力、处理速度和语言技能。

认知评估评估了执行功能的不同方面，执行功能涉及实现计划、集中注意力和同时处理多项任务的心理过程。阿尔茨海默病患者常常因内部大脑结构恶化而在执行功能和工作记忆方面严重受损。研究人员推测，细胞能量的提升可能有助于延缓这种特定类型的认知衰退。找到一种廉价且简单的方法来支持执行功能，可能从根本上改善患者及其照护者的日常生活。

补充计划证明对参与患者非常可行。所有20名患者都完成了试验，没有退出，其中19人成功服用了至少80%的每日所需剂量。血液检测证实参与者正在吸收补充剂，因为四周后他们的血液肌酸水平迅速上升，并在研究剩余时间内保持较高水平。

这种干预对老年人似乎相对安全且耐受性良好。一些参与者报告了轻微不适，如暂时性肌肉痉挛、偶尔腹泻或睡眠中断。这些轻微问题大多在试验早期自行消失。研究结束时进行的全面代谢血液检测显示，参与者主要内脏器官功能没有受到负面影响。

专门的脑扫描揭示了摄入的补充剂成功从血液进入大脑。平均而言，参与者在八周内大脑肌酸总水平增加了11%。研究人员观察到，绝大多数参与者的脑化学能量储存至少出现了可测量的增加。

伴随这种生化变化，研究人员记录了患者在认知表现的几个方面的早期改善。总体认知测试得分平均提高了约三分。参与者在与流体智力相关的任务上表现更好，流体智力涉及解决问题和快速处理新信息。他们还在一个特定的工作记忆任务上显示出改善，该任务要求他们记住并对图片列表进行分类。

口头阅读识别——一项评估一个人正确读出和发音视觉呈现单词能力的任务——在试验结束时得分更高。研究人员还注意到，在一项旨在衡量一个人主动忽略干扰物同时专注于特定目标的能力的测试中，表现有所改善。参与者大脑肌酸增加的程度与其阅读能力从研究开始到结束的改善程度趋于一致。

由于这是一项小型的可行性试验，该研究存在明显的局限性，这些局限性指导着如何评估结果。该试验是单臂设计，意味着没有单独的对照组服用安慰剂粉末进行比较。没有安慰剂组，研究人员就无法验证补充剂直接导致了认知改善。人们多次参加认知测试有时会在第二次尝试中表现更好，仅仅是因为他们对测试格式更熟悉。

试验时间短也阻止了科学家了解补充剂在超过两个月后的作用。接下来，研究团队希望启动更大规模的临床试验，其中包括安慰剂元素并跟踪患者更长时间。如果未来的研究支持这些早期的生物能量益处，那么这种廉价且广泛可得的粉末最终可能成为随着疾病进展支持大脑健康的工具。

该研究题为《阿尔茨海默病中的肌酸一水合物初步研究：可行性、大脑肌酸与认知》，作者为Aaron N. Smith、In-Young Choi、Phil Lee、Debra K. Sullivan、Jeffrey M. Burns、Russell H. Swerdlow、Emma Kelly和Matthew K. Taylor。