高水平甘露糖与阿尔茨海默病:一项值得关注的新发现
最近,《先进科学》杂志上发表了一篇论文,揭示了一个令人惊讶的现象:高水平的甘露糖可能会促进阿尔茨海默病(AD)的Aβ病理。这项研究来自厦门大学医学院的张杰教授和冷历歌教授团队,他们的发现可能会为阿尔茨海默病的治疗和预防带来新的思路。
甘露糖与阿尔茨海默病的“神秘联系”
阿尔茨海默病是一种复杂的神经退行性疾病,它的发病机制涉及多种生理过程,其中大脑能量代谢失调与AD的关系近年来备受关注。我们知道,大脑的主要能量来源是糖类,而甘露糖是一种常见的单糖,它可以穿过血脑屏障,为大脑提供能量。但在这项研究中,研究人员发现,甘露糖的水平与AD的病理特征之间存在着密切的联系。
研究人员检查了7月龄的5xFAD小鼠(一种常用的AD模型小鼠)和同窝对照小鼠的大脑和血清中五大单糖的水平,结果发现,与对照组相比,AD小鼠海马/皮层和血清中的葡萄糖和甘露糖水平均显著增加,而其他单糖并没有类似的变化。这说明,甘露糖和葡萄糖水平在AD相关的糖代谢变化中呈现出很强的正相关关系,变化趋势一致。更令人惊讶的是,在临床确诊的AD患者中,相比年龄匹配的健康对照,血清中的甘露糖水平也要高得多。这提示我们,甘露糖水平的变化可能与AD的发生和发展有关。
甘露糖如何加剧AD病理?
那么,甘露糖是如何影响AD病理的呢?研究人员通过一系列实验发现,甘露糖可以通过N-糖基化修饰增强β和γ分泌酶亚基BACE1和Nicastrin的稳定性,从而促进Aβ的产生。Aβ是阿尔茨海默病的关键病理标志物之一,它的过度积累会导致神经元损伤和认知功能障碍。换句话说,过多的甘露糖可能会使AD的病理过程恶化。
为了验证这一发现,研究人员给6月龄的5xFAD小鼠的侧脑室直接注射甘露糖,结果显示,小鼠的淀粉样斑块负荷明显增加。此外,他们还给4月龄小鼠的饮用水中加入了20%的甘露糖,2个月后,小鼠的认知障碍加重,空间记忆能力受损。这进一步证实了甘露糖对AD病理的负面影响。
临床应用的启示
这项研究不仅揭示了甘露糖与AD病理之间的联系,还为临床治疗提供了新的思路。研究人员发现,给小鼠定制不含甘露糖的饮食计划后,小鼠海马/皮层和血清中的甘露糖水平降低,认知障碍减轻,Aβ沉积显著减少。此外,使用能够特异性阻断甘露糖转运的甘露糖类似物2,5-AM进行治疗,也能显著减轻小鼠的认知障碍和Aβ沉积。这些结果表明,限制饮食中的甘露糖摄入或通过药物阻断甘露糖的转运,可能对AD患者具有潜在的治疗益处。
甘露糖的“双刃剑”效应
值得注意的是,甘露糖并非完全有害。它天然存在于许多水果中,如蔓越莓、蓝莓、桃子和苹果等,而且在一些疾病中,如癌症和炎症性疾病,甘露糖还显示出有益的作用。因此,我们不能简单地将甘露糖视为“坏东西”,而应该更深入地研究它在不同生理和病理条件下的作用机制。
结语
这项研究为我们理解阿尔茨海默病的发病机制提供了新的视角,也为未来的治疗策略提供了新的方向。虽然目前的研究还处于动物实验阶段,但它的发现无疑为临床医生提供了新的思考。如果医生们对这项研究感兴趣,我建议大家阅读原文,以获取更详细的信息。
参考文献:
Chensi, Liang., Ziqi, Yuan., Shangchen, Yang., Yufei, Zhu., Zhenlei, Chen., Dan, Can., Aiyu, Lei., Huifang, Li., Lige, Leng., Jie, Zhang.(2025). Mannose Promotes β-Amyloid Pathology by Regulating BACE1 Glycosylation in Alzheimer's Disease. Adv Sci (Weinh), 0(0), 0. doi:10.1002/advs.202409105
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