在最近發表的一系列使用動物和人類的研究中,約翰·霍普金斯大學醫學研究人員表示,他們進一步描述了與化學谷氨酸相關的思覺失調症(舊稱精神分裂症)患者大腦中的一系列化學失衡。他們想了解如何使用來自西蘭花芽的化合物來調整濃度。
他們說,結果提高了補充含有高濃度化學蘿蔔硫素的西蘭花芽提取物,可能有朝一日提供一種方法來降低管理思覺失調症症狀所需的傳統抗精神病藥物的劑量的希望,從而減少藥物的不良副作用。
“未來的研究顯示蘿蔔硫素有可能是一種安全的補充劑,使患有思覺失調症的人有所預防,延緩或減輕症狀的發生,”Akira Sawa博士,醫學博士,約翰霍普金斯大學醫學院的精神病學和行為科學以及約翰霍普金斯精神分裂症中心的主任。
思覺失調症的特徵是幻覺,妄想和思維,感覺,行為,感知和說話的混亂。用於治療思覺失調症的藥物並不能完全適用於所有人,它們會引起各種不良副作用,包括代謝問題,增加心血管風險,不自主運動,煩躁不安,僵硬和“晃動”。
在7月9日版JAMA Psychiatry期刊中描述的一項研究中,研究人員研究了思覺失調症患者和健康對照者之間腦代謝的差異。他們從約翰霍普金斯思覺失調症中心招募了81人,他們在第一次精神病發作後24個月內出現思覺失調症的症狀,以及來自社區的91名健康對照。參與者平均年齡為22歲,58%為男性。
研究人員使用加強的核磁共振來測量和比較有和沒有精神病的人之間的大腦中的五個區域。7-Tesla核磁共振波譜(MRS)數據的計算機分析確定了單個化學代謝物及其數量。
研究人員發現,與健康人相比,精神病患者大腦前扣帶皮層區域的腦化學谷氨酸水平平均低4%。
谷氨酸以其在腦細胞之間傳遞信息的作用而聞名,並且與憂鬱症和思覺失調症有關,因此這些研究結果證實谷氨酸濃度提高對思覺失調症起作用的證據。
此外,研究人員發現,大腦前扣帶皮層中化學穀胱甘肽的顯著減少3%,丘腦中的化學穀胱甘肽減少8%。穀胱甘肽由三個較小的分子組成,其中一個是谷氨酸。
接下來,研究人員詢問如何在大腦中調節谷氨酸以及該調節在疾病中是否出錯?他們首先看看它是如何儲存的。由於谷氨酸是穀胱甘肽的組成部分,研究人員想知道大腦是否可能使用穀胱甘肽作為儲存額外谷氨酸的方法。如果是這樣的話,研究人員質疑他們是否可以使用已知藥物來改變這種平衡,以便在沒有足夠的時候從儲存中釋放谷氨酸,或者如果存在太多則將其送入儲存。
在另一項研究中,描述於2月12日的PNAS期刊上,研究小組在大鼠腦細胞中使用了藥物L-丁硫氨酸亞砜亞胺(L-Buthionine sulfoximine)來阻斷一種將谷氨酸轉化為穀胱甘肽的酶,將其耗盡。研究人員發現,這些神經更加興奮,傳導更快,這意味著他們向其他腦細胞發送更多訊息。研究人員表示,通過這種方式改變平衡就像將腦細胞轉變為類似於思覺失調症患者大腦中發現的模式一樣。接下來,研究人員想看看他們是否可以做相反的事情並改變平衡以獲得以穀胱甘肽形式儲存的更多谷氨酸。他們使用了西蘭花芽中發現的化學物質蘿蔔硫素,眾所周知,它可以開啟一種基因,使更多的谷氨酸與另一種分子結合形成穀胱甘肽。當他們用穀胱甘肽治療大鼠腦細胞時,它減慢了神經細胞發射的速度,這意味著它們發送的信息更少。研究人員說,這使得腦細胞的行為不像思覺失調症大腦中的模式。
“我們認為穀胱甘肽是儲存在儲氣罐中的谷氨酸,”精神病學和行為科學助理教授,醫學博士Thomas Sedlak說。“如果你有一個更大的油箱,你有更多的餘地可以駕駛,但是一旦你從油箱中取出氣體就會很快燃燒起來。我們可以把那些思覺失調症的人認為有一個較小的油箱“。
因為蘿蔔硫素改變了大鼠腦中的谷氨酸失衡並影響了大鼠腦細胞之間傳遞信息的方式,研究人員想測試蘿蔔硫素是否會改變健康人腦中的穀胱甘肽水平,看看這最終是否可以成為精神病患者的策略障礙。對於他們的研究,發表於2018年4月的分子神經精神病學,研究人員招募了9名健康志願者(4名女性,5名男性),每天服用兩粒含有100微摩爾蘿蔔硫素的西蘭花芽提取物形式的膠囊,為期7天。
志願者報告說,他們中的一些人是容易脹氣的,有些人在空腹吃膠囊時胃部不適,但總體而言,蘿蔔硫素的耐受性相對較好。
在服用蘿蔔硫素之前和之後,研究人員再次使用MRS監測健康志願者中三個腦區的穀胱甘肽水平。他們發現,七天後,受試者大腦的平均穀胱甘肽濃度增加了約30%。例如,在海馬體中,在服用蘿蔔硫素七天後,穀胱甘肽濃度平均從1.1毫摩爾的基線上升0.27毫摩爾。
科學家們說,需要進一步的研究來了解蘿蔔硫素是否可以安全地減輕思覺失調症患者的精神病或幻覺症狀。他們需要確定一個最佳劑量,看看人們必須花多長時間才能觀察到效果。研究人員警告說,他們的研究沒有證明或證明使用市售的蘿蔔硫素補充劑治療或預防思覺失調症的價值,患者在嘗試任何類型的非處方藥補充劑之前應諮詢他們的醫生。蘿蔔硫素補充劑的版本在保健食品商店和維生素櫃檯銷售,並且不受美國食品和藥物管理局的管制。
“對於易患心臟病的人,我們知道飲食和運動的改變可以幫助避免疾病,但對於嚴重的精神障礙還沒有這樣的東西,”塞德拉克說。“我們希望有一天我們能在某種程度上預防一些精神疾病。”
蘿蔔硫素存在於各種十字花科蔬菜中,幾十年前由約翰霍普金斯大學的Paul Talalay和Jed Fahey首次被確定為“化學保護”物質。
據世界衛生組織稱,思覺失調症影響全世界約2100萬人。
附註:谷氨酸是興奮性的神經傳導物質,濃度過高可能導致思覺失調症。
參考文獻:
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