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Dec. 27 2019

過年吃點清淡的,因為高鹽食物真的傷腦啊……

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  • 圖片來源:Pixabay

  • 高鹽食物的攝入減少了小鼠大腦皮層和海馬區血流量,當飲食恢復正常後,腦部血流量也恢復了正常。深藍色代表低血流量,綠色是正常水平,黃色紅色表示血流量多,和正常小鼠相比,攝入高鹽食物小鼠大腦中,藍色區域更多,當飲食恢復正常後,藍色區域減少。ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。圖片來源:參考文獻[2]

  • 和正常小鼠相比,高鹽組的小鼠不僅短期記憶和空間能力受到了影響,而且在築巢行為方面明顯比正常小鼠效率低。ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。參考文獻[2]

  • 因為高鹽食物的攝入,更多的輔助性淋巴細胞TH17在小鼠小腸內被激活,同時產生IL-17,最終引起腦供血量的下降和認知障礙。綠色點為正在釋放IL-17的TH17細胞,ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。參考文獻[2]

長期高鹽食物的攝入是世界範圍內公認的引起疾病和死亡的主要原因之一。

圖片來源:Pixabay

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這個說法其實最早來自於人口學的調查,通過對全球不同人群的飲食和健康統計,研究人員發現:長期攝入高鹽食物的人,更加容易患高血壓和心腦血管疾病。後續的研究在此基礎上,觀察到另外一個實驗現象:除了高血壓,長期高鹽食物的攝入也可以引發很多其他的疾病,比如記憶損傷,甚至老年癡呆[1]。也正是基於這些實驗基礎,很多健康機構建議控制食物中鹽的攝入。但是相關的機理卻一直不是很清楚,讓很多人開始懷疑,鹽分的過量攝入真的和引發各種疾病有直接的關係嗎?

最近威爾康乃爾醫學院(Weill Cornell Medicine)的一項研究中表明高鹽飲食會減少靜息血液流向大腦,導緻小鼠出現認知障礙和癡呆,而且對相關的機理進行了非常詳細的研究[2]

研究人員們首先比較了長期攝入高鹽食物和攝入正常食物小鼠的腦子的活動。實驗中使用的高鹽食物含有4%或者8%的鹽分,是正常食物中的8到16倍。這個倍數是參考了人類高鹽食物和正常食物中鹽分的比例。經過8週的時間,實驗人員對實驗小鼠的腦子進行了核磁共振檢查。實驗結果表明,攝入高鹽食物的小鼠的腦血流量明顯減少了很多,尤其是在負責學習的大腦皮層,血流量減少了28%,而在負責記憶的海馬區,血流量減少了25 % [2]

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實驗還發現,雖然高鹽食物會減少腦子學習和記憶區域的供血量,但是這種生理現象是可逆的,當高鹽食物小鼠的食物被換成正常食物,四週後,小鼠大腦血液流動和內皮功能恢復了正常[2]

高鹽食物的攝入減少了小鼠大腦皮層和海馬區血流量,當飲食恢復正常後,腦部血流量也恢復了正常。深藍色代表低血流量,綠色是正常水平,黃色紅色表示血流量多,和正常小鼠相比,攝入高鹽食物小鼠大腦中,藍色區域更多,當飲食恢復正常後,藍色區域減少。ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。圖片來源:參考文獻[2]

高鹽食物的攝入減少了小鼠大腦皮層和海馬區血流量,當飲食恢復正常後,腦部血流量也恢復了正常。深藍色代表低血流量,綠色是正常水平,黃色紅色表示血流量多,和正常小鼠相比,攝入高鹽食物小鼠大腦中,藍色區域更多,當飲食恢復正常後,藍色區域減少。ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。圖片來源:參考文獻[2]

而在行為上,長期進食高鹽食物讓小鼠出現了認知和學習障礙。在行為學測試中,進食高鹽食物的小鼠對記憶和識別新物品的能力明顯比正常小鼠差。同時,小鼠的空間識別能力也因為過多鹽分的攝入而受到影響:在迷宮測試中,高鹽組的小鼠要花更多的時間和走更多的距離找到迷宮的出口。鹽對於小鼠行為最直觀的影響在小鼠築巢行為上:和正常的小鼠相比,高鹽組的小鼠的築巢質量更差,而且材料沒有得到有效的利用。

和正常小鼠相比,高鹽組的小鼠不僅短期記憶和空間能力受到了影響,而且在築巢行為方面明顯比正常小鼠效率低。ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。參考文獻[2]

和正常小鼠相比,高鹽組的小鼠不僅短期記憶和空間能力受到了影響,而且在築巢行為方面明顯比正常小鼠效率低。ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。參考文獻[2]

鹽分是如何引起這些變化的呢?實驗人員發現,高鹽食物引起大腦血流量減少的主要原因是血管內皮細胞生產一氧化氮到能力受到了抑制。血管內皮細胞是血液進入器官的大門,而一氧化氮可以使血管壁變鬆弛,使更多的血液流過,控制著大門的打開和關閉[2]

為了搞懂高鹽攝入和認知障礙之間的聯繫,研究人員又設計了一系列的實驗(真的是很多很多實驗,可能是好幾個博士整個博士的工作)。他們發現,高鹽攝入組的小鼠在腸道內出現了一種後天獲得性的免疫反應,一種白細胞(TH17,一種輔助性淋巴細胞)的數量明顯的增多了,這種白細胞在調節免疫反應方面有著重要的作用,它們可以生產一種干擾素IL-17,IL-17最終會抑制血管內皮細胞裡一氧化氮的生產,降低大腦血流量[2]

也就是說,小鼠長期的攝入高鹽的食物,會在腸道內引起局部的免疫反應,同時產生一些釋放一些激素。這些激素會隨著血液流動散佈全身,最終作用於小鼠的腦部,引起腦血流量的減少和小鼠的認知障礙。

因為高鹽食物的攝入,更多的輔助性淋巴細胞TH17在小鼠小腸內被激活,同時產生IL-17,最終引起腦供血量的下降和認知障礙。綠色點為正在釋放IL-17的TH17細胞,ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。參考文獻[2]

因為高鹽食物的攝入,更多的輔助性淋巴細胞TH17在小鼠小腸內被激活,同時產生IL-17,最終引起腦供血量的下降和認知障礙。綠色點為正在釋放IL-17的TH17細胞,ND:正常飲食,HSD:高鹽飲食。參考文獻[2]

知道了鹽分影響腦部血液的機理後,實驗人員將一種叫做ROCK inhibitor Y27632的藥物應用到小鼠身上。這種藥物可以使一氧化氮受抑制(高鹽食物攝入引起)的情況得到改善,減少血液中IL-17的含量,最終改善腦部功能。他們發現攝入高鹽食物小鼠的行為得到了明顯的改善。

可不要小瞧了這個結果,因為這證明了IL-17產生的生理反應在引起認知障礙方面扮演著重要的作用。將來如果可以特異性的設計出抑制IL-17或者阻斷IL-17產生作用的藥物,那麼人類很多腦部疾病可能得到根本性的治療。血液中IL-17含量的增加,也會引起很多其他疾病,比如說多發性硬化,類風濕性關節炎,炎症性腸病等自發免疫疾病。設計相應的藥物,對於這些疾病的防治,也具有非常重要的意義。

 

參考文獻:

  1. Farquhar et al., (2015), J. Am. Coll. Cardiol; DOI: 10.1016/j.jacc.2014.12.039
  2. Faraco et al., (2018), Nature Neuroscience; DOI: 10.1038/s41593-017-0059-z

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