哈佛醫學院歷時近十年重大發現:鋰金屬或可解開阿茲海默症與大腦老化之謎

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2025-08-07

哈佛醫學院的研究團隊近日發表一項歷時近十年的突破性研究,指出一種看似不起眼的金屬元素——鋰(Lithium),可能是解開阿茲海默症與大腦老化機制的關鍵。

鋰廣為人知的用途是作為治療躁鬱症和憂鬱症的情緒穩定劑,1970年獲美國食品藥物管理局(FDA)核准上市,但其實早在19世紀就已有醫師用來治療精神疾病。如今,研究人員首次發現,鋰其實在人體內天然存在於微量中,且如同維生素C或鐵質般,是細胞正常運作不可或缺的元素,更與維持大腦健康息息相關。

這項研究由哈佛大學與拉許大學(Rush University)合作,發表於8月7日的《自然》(Nature)期刊。他們透過一系列動物實驗發現,如果讓正常小鼠攝取低鋰飲食,其大腦會出現發炎反應與加速老化的變化。若是本身就經過基因改造、容易產生阿茲海默症相關腦部變化的小鼠,則會出現更多的β類澱粉樣蛋白斑塊與tau蛋白糾結,進一步加速記憶喪失。

然而,**若維持小鼠體內正常鋰含量,即可保護牠們免於出現類似阿茲海默症的腦部退化。**這項發現有望開啟阿茲海默症的全新治療與檢測途徑。根據美國疾病管制與預防中心(CDC)統計,目前美國約有670萬名老年人受此病症影響。

尋找阿茲海默症的共同機制

哈佛醫學院遺傳學教授楊克納(Dr. Bruce Yankner)指出,這項研究為阿茲海默症提供了一個統一的理論架構,能將過去各種看似零散的線索串連起來。「鋰可能是一種導致大腦多系統退化的共同機制,該退化往往發生於失智症之前」,他說。不過他也強調,還需要大量後續研究才能證實是否所有阿茲海默症病人都受此機制影響。

澳洲墨爾本大學失智研究中心主任布希醫師(Dr. Ashley Bush)在《自然》期刊評論中指出,研究結果強而有力地證實,鋰在人體中扮演真正的生理角色,而老化本身可能會干擾大腦調節鋰的能力

進一步的人體與動物腦組織檢查與基因分析也揭示一個關鍵機制:阿茲海默症患者腦中的β類澱粉樣蛋白斑塊會「吸附」鋰,進而使周圍細胞(包含大腦清道夫——小膠質細胞)無法取得足夠鋰元素來正常運作。這將導致廢物清除功能下降,毒性蛋白堆積更多,形成惡性循環。

鋰鹽逆轉腦部病變

研究團隊測試了不同類型的鋰化合物,發現其中一種**鋰鹽——鋰草酸鹽(Lithium orotate)**不會被β類澱粉樣蛋白結合。當他們將這種化合物給予患病小鼠後,記憶中心的蛋白斑塊與糾結竟顯著減少,小鼠的學習與記憶能力也恢復。反之,服用安慰劑的小鼠則無改善。

請勿自行補鋰

雖然鋰是自然存在的金屬,環境、食物與飲水中均可找到其蹤跡,但楊克納提醒大眾:「老鼠不是人類,不能因為老鼠實驗結果就貿然服用鋰補充品。」目前研究中所使用的劑量僅相當於臨床用於治療躁鬱症的千分之一,未造成小鼠甲狀腺或腎臟損傷,但人體劑量仍需進一步試驗確認安全性。

這項研究的主要資助來自美國國家衛生研究院(NIH)與部分民間基金會。楊克納強調,自己與共同作者均無任何財務利益,NIH的資助對於研究「至關重要」。

鋰與老化研究逐漸明朗

這份研究也與過去幾項研究相呼應。2017年一項丹麥大型研究指出,飲用水中鋰含量較高地區的人們罹患失智症的機率較低。2022年英國研究亦發現,服用鋰劑者罹患阿茲海默症的機率幾乎是未服用者的一半。

然而,鋰長期被標籤為精神科用藥,使人忽視它在生理上的重要性。部分原因是,人體內天然鋰含量極低,過去儀器無法準確測量。楊克納團隊使用新技術,成功檢測出來。

研究第一階段分析了來自拉許大學腦庫的捐贈者大腦與血液樣本,檢測其中27種金屬的微量含量。結果發現,無論是記憶正常者、輕度認知障礙者或阿茲海默症患者,鋰的含量越低,大腦功能越差。研究也觀察到阿茲海默症患者腦中鋅含量上升,銅含量下降,與先前觀察一致。

飲食可能是關鍵

為驗證這是否與生理機制有關,研究人員設計實驗,讓小鼠食用低鋰飲食,將體內鋰含量減半。結果發現,牠們大腦迅速出現神經退化、免疫細胞暴走及炎症激增等變化,與重度阿茲海默症病患極為相似。

基因分析更進一步發現,缺鋰小鼠與阿茲海默症病患的大腦基因表現極其接近。至於鋰為何會下降,研究尚未完全釐清,但可能與飲食、遺傳與環境因素相關。

目前人體鋰的主要來源就是飲食。富含鋰的食物包括:深綠色葉菜、堅果、豆類、薑黃與小茴香等香料,以及某些礦泉水。楊克納指出,這與過去已知有益認知健康的食物清單高度重疊,可能解釋了為何它們能降低失智風險。

「在科學上,我們常以為知道一件事的原因,結果後來發現完全錯了。但正是這樣的過程,讓我們不斷向前邁進。」他說。

(翻譯自CNN的報導:Scientists say it may be possible to protect aging brains from Alzheimer’s with an old remedy — lithium)

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