誰(shuí)沒(méi)在公共場(chǎng)合聞過(guò)別人的“屁味”?大多數(shù)人會(huì)覺(jué)得尷尬又嫌棄,卻很少有人知道,這股臭味的主要成分——硫化氫(H2S),竟然和阿爾茨海默病有著密切關(guān)聯(lián)。
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阿爾茨海默病(AD)是最常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病,我國(guó)目前有983萬(wàn)患者,它會(huì)逐漸侵蝕患者的記憶、思維和日常生活能力[1]。目前尚無(wú)根治方法,病因也仍有許多未解之謎。
那么,一個(gè)看似與大腦毫不相干的“臭味分子”,為什么會(huì)和AD扯上關(guān)系?它究竟是“毒”還是“藥”?
硫化氫(H2S),到底是什么?
H2S是腸道細(xì)菌分解含硫食物(如肉類、蛋類、大蒜)時(shí)的副產(chǎn)物,確實(shí)是“屁”中臭味的重要來(lái)源之一。研究顯示,人體內(nèi)超過(guò)65%的游離H2S都來(lái)自腸道微生物的作用[2]。腸道微生物產(chǎn)生的H2S,一部分會(huì)隨呼吸或汗液排出體外,另一部分則進(jìn)入循環(huán),對(duì)全身各器官產(chǎn)生影響。
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然而,H2S遠(yuǎn)不止是“臭”這么簡(jiǎn)單。人體自身也能合成H2S,它主要通過(guò)三種酶實(shí)現(xiàn):
● 胱硫醚γ-裂解酶(CSE):主要存在于神經(jīng)元;
● 胱硫醚β-合成酶(CBS):主要分布于星形膠質(zhì)細(xì)胞;
● 3-巰基丙酮酸硫轉(zhuǎn)移酶(3-MST):神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞中均有分布。
可見(jiàn),這些酶均在大腦中精密分布,共同維持著H2S的生理濃度平衡。
作為生理信使分子,H2S的作用機(jī)制主要是通過(guò)一種叫“硫氫化”的蛋白質(zhì)修飾過(guò)程發(fā)揮作用,它能保護(hù)蛋白質(zhì)不被氧化破壞,調(diào)節(jié)細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)、能量代謝,尤其對(duì)維持大腦神經(jīng)健康至關(guān)重要。
H2S如何影響阿爾茨海默病?
阿爾茨海默病的核心病理特征包括tau蛋白過(guò)度磷酸化后聚集,以及Aβ肽段堆積形成淀粉樣斑塊,這兩種情況都會(huì)破壞神經(jīng)元,導(dǎo)致記憶衰退和認(rèn)知能力下降。而H2S的神經(jīng)保護(hù)作用,恰好能針對(duì)性對(duì)抗這些病理變化[3]:
1. 抑制tau蛋白異常,減少神經(jīng)損傷
研究發(fā)現(xiàn),H2S能通過(guò)硫氫化修飾糖原合成激酶3β(GSK3β),抑制這種酶的活性,從而阻止tau蛋白過(guò)度磷酸化,減少神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成。在阿爾茨海默病小鼠模型中,補(bǔ)充H2S供體后,tau蛋白聚集減少,小鼠的認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能得到顯著改善。
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2. 減輕淀粉樣蛋白毒性,緩解氧化應(yīng)激
H2S能通過(guò)激活細(xì)胞內(nèi)的抗氧化通路(如Nrf2通路),增加谷胱甘肽等抗氧化物質(zhì)的合成,清除過(guò)量的活性氧和過(guò)氧化亞硝酸鹽,減輕淀粉樣蛋白帶來(lái)的氧化損傷。同時(shí),它還能降低β-分泌酶(BACE1)和早老素(PS1/PS2)的水平,減少淀粉樣蛋白的生成。
3. 維持突觸可塑性,保護(hù)記憶功能
H2S能通過(guò)修飾NMDA受體,促進(jìn)海馬體的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP),這是突觸可塑性的核心機(jī)制。研究證實(shí),H2S水平不足會(huì)導(dǎo)致突觸功能衰退,而補(bǔ)充后能恢復(fù)正常的突觸傳遞,保護(hù)記憶能力。
值得注意的是,阿爾茨海默病患者的大腦中,硫化氫合成酶(尤其是CSE)的活性顯著降低,硫氫化修飾水平也明顯下降,這進(jìn)一步印證了H2S缺乏與疾病進(jìn)展的關(guān)聯(lián)性。
預(yù)防阿爾茨海默病,這樣做更科學(xué)
既然H2S對(duì)大腦健康這么重要,那我們是不是應(yīng)該多聞聞屁味來(lái)補(bǔ)充它?
千萬(wàn)別!
屁中的H2S濃度極低,且含有其他有害物質(zhì),聞屁對(duì)健康毫無(wú)益處。真正有效的方式是:
多吃“含硫”蔬菜
大蒜、洋蔥等:大蒜中的蒜氨酸在切開(kāi)或碾碎后會(huì)轉(zhuǎn)化為大蒜素,進(jìn)而分解產(chǎn)生二烯丙基三硫醚(DATS)等能緩慢釋放硫化氫的化合物;
西蘭花、菜花、羽衣甘藍(lán)等十字花科蔬菜:它們富含的蘿卜硫素也具有類似的益處;
雞蛋、瘦肉、豆類等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì):富含半胱氨酸、同型半胱氨酸,為硫化氫合成提供必需的氨基酸底物。
關(guān)注腸道健康
我們的腸道菌群,特別是結(jié)腸中的硫酸鹽還原菌,是體內(nèi)硫化氫的重要來(lái)源之一。日常中,我們可以通過(guò)攝入含雙歧桿菌、乳酸菌的發(fā)酵食品(酸奶、泡菜、納豆等),以及膳食纖維(燕麥、芹菜、全谷物等)食物,幫助調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu),養(yǎng)護(hù)腸道健康。
養(yǎng)成健康生活習(xí)慣
包括堅(jiān)持規(guī)律運(yùn)動(dòng)、保證充足睡眠,以及保持認(rèn)知活躍,可以通過(guò)多讀書(shū)、下棋、學(xué)習(xí)新技能等方式頻繁使用大腦,減少認(rèn)知衰退風(fēng)險(xiǎn)。此外,還需通過(guò)合理方式將血壓、血糖、血脂控制在正常范圍。
如此看來(lái),H2S絕非“毒”,而可能是大腦健康的關(guān)鍵“藥方”。未來(lái),隨著對(duì)H2S作用機(jī)制的深入探索,或許會(huì)為AD治療帶來(lái)新的突破。而當(dāng)下,保持健康的生活方式,才是遠(yuǎn)離阿爾茨海默病的科學(xué)之舉。
圖源:攝圖網(wǎng)
參考文獻(xiàn):
[1]徐勇,王軍,王虹崢,等.2023中國(guó)阿爾茨海默病數(shù)據(jù)與防控策略[J].阿爾茨海默病及相關(guān)病雜志,2023,6(03):175-192+173.
[2] Paul BD, Pieper AA. Neuroprotective signaling by hydrogen sulfide and its dysregulation in Alzheimer's disease. Curr Opin Chem Biol. 2024 Oct;82:102511.
[3] Giovinazzo D, Bursac B, Sbodio JI et al. Hydrogen sulfide is neuroprotective in Alzheimer's disease by sulfhydrating GSK3β and inhibiting Tau hyperphosphorylation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Jan 26;118(4):e2017225118.
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