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旧貌换新颜 | 氨基葡萄糖对阿尔茨海默病的预防作用
歆语健康发布于 2023-05-29 18:43
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导 语


氨基葡萄糖是一种广泛应用于缓解骨关节炎和关节不适的非维生素、非矿物质类补充剂。近期,相关研究表明,氨基葡萄糖的使用能够减缓认知功能下降的水平,即对于阿尔茨海默病等神经退行性疾病有着预防作用。本文将对该研究做出系统阐述,为阿尔茨海默病的预防提供新的思路。




氨基葡萄糖对疾病的预防作用




氨基葡萄糖是大多数欧洲国家批准并投入使用的骨关节炎治疗药物,并在美国和澳大利亚等国家作为营养补充剂被广泛使用,约有20%的成年人每天使用该类药物。

尽管氨基葡萄糖对于治疗骨关节炎和关节不适的临床疗效存在争议,但氨基葡萄糖已被证明能够对多种疾病产生预防作用。一系列流行病学研究表明,服用氨基葡萄糖能够对结直肠癌、癌症、心血管疾病、糖尿病和全因死亡起到预防作用。其中,一项横断面研究表明,氨基葡萄糖的使用能够导致更好的认知功能水平(图1)。然而,关于氨基葡萄糖与痴呆相关联系的临床研究却并不多见。


图1. 氨基葡萄糖对认知功能水平的影响





氨基葡萄糖对大脑的正向作用




在先前的一项动物研究中,氨基葡萄糖的使用模拟了低碳水化合物饮食动物的体内环境,从而延长了动物的寿命。而此前的研究表明,低碳水化合物饮食能够对痴呆产生预防作用。因此,氨基葡萄糖对于大脑功能有着十分重要的影响。


动物研究表明,氨基葡萄糖可以通过影响能量代谢来促进认知功能,且具有神经保护和抗炎作用。此外,氨基葡萄糖参与各种蛋白质的O位N-乙酰葡糖胺化,而该反应则与许多神经或神经退行性疾病有关。

基于上述论据,研究人员假定氨基葡萄糖与痴呆存在联系,并展开了相关研究。



研究设计




研究人员纳入了2006年至2010年间,来自英国22个研究中心的50多万名40岁至70岁的参与者,通过详细的电子问卷、面对面访谈和身体评估,得到了参与者提供的健康相关变量的个人数据。研究人员分析纳入的样本数据,调查了氨基葡萄糖的常规使用与全因痴呆、阿尔茨海默病(AD)和血管性痴呆风险之间的关系。此外,研究人员还探讨了几种已确定的痴呆风险因素(包括APOE e4基因型等)对痴呆的潜在影响。


为了避免传统的观察性研究存在的包括诸如残余混淆和/或反向因果关系、调整不足(例如健康的生活方式或其他因素)以及关注相关性而非因果关系等缺陷,因此,除了观察分析外,研究人员还运用了孟德尔随机化研究(MR),避免了其中的部分限制,并为各种因素之间的因果关系提供了遗传学上的支持(图2)。


图2. 孟德尔随机化研究与随机对照试验的比较




氨基葡萄糖的使用与痴呆的关系




在长达8-9年(IQR 8.3-9.7年)的中位随访中,研究人员调查到2458例全因痴呆、924例AD和491例血管性痴呆的发生。研究发现,氨基葡萄糖的使用与全因痴呆(HR=0.81;95%CI 0.73-0.90)、AD(HR=0.78;95%CI 0.65-0.92)和血管性痴呆(HR=0.68;95%CI 0.54-0.87)的风险之间存在统计学上显著的负相关。在多变量聚类模型中,全因痴呆的氨基葡萄糖缺乏症的危险比为0.84(95%CI 0.75-0.93);AD为0.83(95%CI 0.71-0.98);血管性痴呆为0.74(95%CI 0.58-0.95)(图3)。


图3. 氨基葡萄糖的使用与各种因素引起的痴呆之间的风险比




氨基葡萄糖的使用与阿尔茨海默病的联系




随后,研究人员围绕数个特定亚组的数据进行分析从而探究亚组效应。研究人员发现,与60岁以上的参与者相比,60岁以下的参与者中氨基葡萄糖对AD的预防作用更强。而其他变量并不会对氨基葡萄糖的使用与阿尔茨海默病痴呆事件的相关性造成影响(图4)。

图4. 氨基葡萄糖的使用与AD的风险比


排除了在2年的随访时间内死亡的参与者、使用软骨素的参与者和变量缺失的参与者后,研究人员观察到氨基葡萄糖的使用与全因性痴呆、AD和血管性痴呆的关系仍然存在。在不患有痴呆症的参与者群体的随访调查中,分别有19082例、19654例和19763例死亡病例被记录为全因痴呆、AD和血管性痴呆的冲突事件。冲突风险分析得出的结果与COX回归模型得出的结果一致(图5)。

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图5. 缺少协变量的参与者人数(百分比)




早期使用氨基葡萄糖能够有效预防阿尔茨海默病




由于氨基葡萄糖与软骨素补充剂通常合并每日使用,因此其与痴呆的相关性可能是由这两种补充剂的任意一种或是联合用药所引起的。研究人员针对该问题进行了敏感性分析,以测定单独的氨基葡萄糖(不含软骨素)对于痴呆的预防作用。在该敏感性分析中,并未出现额外的数据变化。因此,研究人员推测,氨基葡萄糖的使用可能对痴呆具有预防性作用,且与软骨素的联合给药无关。
研究人员还进行了氨基葡萄糖对60岁以下受试者与60岁以上受试者的预防效果的差异性分析。在60岁以下的参与者中,氨基葡萄糖的使用与AD预防作用之间的关联性更强,即60岁以下受试者能够通过长期定期服用氨基葡萄糖达到更好的AD预防效果。而大于60岁的老年参与者使用氨基葡萄糖后对AD的预防能力下降可能与海马体的逐渐萎缩有关:随着年龄的增长,皮质密度降低,导致脑细胞膜受体减少,对药物的敏感性降低。该结果很好的说明了氨基葡萄糖对于AD的预防作用在年龄这一变量上的关系,以及早期预防这一观念在阿尔茨海默病预防中的重要性。





氨基葡萄糖通过多种机制达到对阿尔茨海默病的预防效果




氨基葡萄糖的使用与痴呆之间的保护性联系可以通过一些不同的过程来解释。作为一类可以通过血脑屏障的广泛应用的补充剂,氨基葡萄糖可以进入海马体、纹状体和皮层。此外,在大脑中也发现了数种氨基葡萄糖转运蛋白。例如,神经元中发现的葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)对氨基葡萄糖表现出较高的亲和力;研究表明,特定的神经元群体依赖GLUT2来调节葡萄糖水平,进而可以推测其对AD的潜在致病机制上的作用。上述证据高度证明氨基葡萄糖在痴呆中的重要作用。

根据英国国家健康和营养检查调查(NHANES)的数据,经常服用氨基葡萄糖的受试者体内C反应蛋白(CRP)含量大幅降低,而CRP含量的多少是系统炎症的指标之一。动物研究表明,神经炎症会增加患痴呆症的风险,而氨基葡萄糖可以显著缓解这一状态。

先前的一项研究发现,氨基葡萄糖可能通过降低糖酵解和增强氨基酸分解代谢来模拟体内的低碳水化合物饮食状态。因此,氨基葡萄糖被认为是能量限制状态的模拟剂。最近的研究表明,低碳水化合物饮食可以预防痴呆症的发展(图6)。


图6. 低碳水化合物饮食能够提升患者的言语记忆功能


此外,氨基葡萄糖可以通过肠脑轴逆转不平衡的肠道微生物群,肠道微生物群调节宿主的大脑功能,并在痴呆症的发病机制中发挥重要作用。因此,氨基葡萄糖可能通过调节肠道微生物群进而对痴呆病理学产生有益的影响。



总结




上述研究表明,长期定期使用氨基葡萄糖能够有效降低阿尔茨海默病等导致痴呆疾病的风险。当然,该项研究结果对预防痴呆症的潜在意义需要在有力的随机对照试验中得到进一步证实。更多的相关研究仍然需要进行,以进一步探明氨基葡萄糖在阿尔茨海默病的预防作用上的机制。当今对于阿尔茨海默病的研究主要集中在淀粉样蛋白β的聚积和针对其的靶向药物,氨基葡萄糖对于淀粉样蛋白β的具体内在关联机制也等待着进一步的研究证实。

参考文献:

1. Zheng, Jiazhen et al. “Association of regular glucosamine use with incident dementia: evidence from a longitudinal cohort and Mendelian randomization study.” BMC medicine vol. 21,1 114. 29 Mar. 2023, doi:10.1186/s12916-023-02816-8

2. Conboy, Michael J et al. “Heterochronic parabiosis: historical perspective and methodological considerations for studies of aging and longevity.” Aging cell vol. 12,3 (2013): 525-30. doi:10.1111/acel.12065

作者:歆语健康
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