阿尔茨海默病Aβ斑块中含有铜!!铜在大脑中扮演什么角色?

文摘   2024-08-23 22:09   重庆  

铜的推荐摄入量为0.9mg/天,最多不超过10mg/天,健康人体内含铜110mg,而脑内大约含铜9mg。过多的铜或细胞内以游离形式存在的铜是有害的。阿尔茨海默病(AD)的 “金属假说”表明,铜失调在AD大脑中起到内源性调节作用。

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铜在大脑中的病理生理学

中枢神经系统中,血-脑屏障(Blood-brain barrier, BBB)能阻断有害物质进入脑组织,从而保持脑组织内环境稳定,其对维持中枢神经系统脑铜含量具有重要意义。同时,神经血管单位(NU)在脑铜的调节中也起到关键作用。营养性铜进入脑需要跨越BBB,细胞膜上的ATP7A泵和CTR1泵在铜转运进入神经元和星形胶质细胞的过程中发挥作用(如图1)。CTR1转运体控制来自血液、细胞和星形胶质细胞的铜交换,同时,ATP7A和ATP7B促进铜从细胞向血球菌或组织液中挤压;在星形胶质细胞内,ATP7B也促进铜向铜蓝蛋白(GPI-Cp)转运,从而在抑制细胞内铜浓度方面发挥重要作用。

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铜与Aβ学说

AD老年斑的核心由聚集形式的Aβ组成,其中具有高含量的金属铜、锌和铁,这三种物质在体外均可以诱导Aβ聚集。Aβ由前体蛋白(APP)切割而成,有实验表明,敲低APP的小鼠大脑皮质内铜水平升高,这表明铜与Aβ螯合能力较高,在AD发生发展中的作用不可忽视。

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总结

综上所述,维持铜稳态对于中枢神经系统的正常功能至关重要,铜的摄入量与代谢失调可能对神经元健康产生重要影响。当前,国内外的研究和应用主要集中在探索如何通过调节铜稳态来延缓或预防AD的进展。据此,一些研究人员提出选择性膳食:饮食中加入富含抗氧化剂的食物,如水果、蔬菜和全谷物,有助于减少体内游离铜的氧化应激反应。这些食物中的维生素C、E和其他抗氧化剂可以帮助螯合铜,减少其在脑内的积累,从而降低Aβ聚集的可能性。除此之外,直接使用铜螯合剂作为膳食补充剂也能帮助体内铜的代谢平衡。这些螯合剂可以与铜结合,减少其在体内的自由形式,降低神经毒性。总的来说,通过合理控制饮食中的铜摄入和增加抗氧化剂的摄入,可以在一定程度上维持铜的稳态,减少阿尔茨海默病的发病风险。

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参考文献:

Sensi SL, Granzotto A, Siotto M, Squitti R. Copper and Zinc Dysregulation in Alzheimer's Disease. Trends Pharmacol Sci. 2018 Dec;39(12):1049-1063. 
(文中图源于网络)

作者:郭一铭 重医基础医学院神经科学研究中心
编辑:蒋东霖 重医2022级临床医学
审核:吕   洋 重医一院老年病科


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