新研究表明，过量的锰可能导致类似帕金森病的脑损伤，但生物素可以通过增强大脑功能和多巴胺的产生来帮助预防这种神经毒性。
最近的研究表明，尽管锰对健康至关重要，但过量摄入锰会导致类似帕金森氏症的神经系统疾病。创新研究强调了维生素生物素如何保护大脑免受锰的有害影响，这可能为对抗与环境暴露有关的神经退化提供了一种新方法。
锰是一种必需矿物质，在许多身体功能中发挥着重要作用。然而，锰摄入过少或过多都会导致健康问题。大多数人通过均衡饮食摄入足够的锰，但过量摄入——尤其是长期摄入——可能会造成伤害，尤其是对中枢神经系统。
长期接触高浓度的锰会导致一种称为锰中毒的疾病，它会引起类似帕金森病的症状，例如震颤、肌肉僵硬和认知困难。
生物素的保护作用1 月 21 日发表在《科学信号》杂志上的一项最新研究利用实验模型和人类神经细胞探索锰如何损害中枢神经系统。该研究还表明，维生素生物素可能有助于防止这种损害，从而有可能减少锰暴露的有害影响。
“接触锰等神经毒性金属与帕金森病的发展有关，”罗彻斯特大学医学中心 (URMC) 环境医学和神经科学系助理教授、这项研究的主要作者 Sarkar Souvarish 博士说：“在这项研究中，我们在一种新开发的帕金森病模型中应用了非靶向代谢组学，使用高分辨率质谱和先进的化学信息学计算，从而发现生物素代谢是锰诱发的神经退行性疾病的调节剂。”
了解锰对大脑的损害长期在职业和环境中接触锰（通常来自焊接烟雾和一些农村饮用水源）会增加罹患帕金森综合征的风险，这种疾病的神经症状与帕金森病相似但又不同。此前已证实锰会与蛋白质 α-突触核蛋白结合，导致其错误折叠并在大脑中积聚。
研究人员利用果蝇（Drosophila），开发了一种模拟人类职业性锰暴露的模型，并发现锰会导致果蝇的运动障碍、线粒体和溶酶体功能障碍、神经元丢失以及寿命缩短。
研究小组利用来自诱导性多能干细胞 (iPSC) 的人类多巴胺能神经元验证了这些发现，并证明锰暴露会选择性地损害这些细胞。多巴胺产生细胞的丧失是帕金森病和帕金森综合症的标志。
生物素作为神经保护剂的潜力研究表明，B 族维生素生物素（一种由肠道细菌合成的微量营养素）可增强大脑中的多巴胺生成。补充生物素可逆转果蝇和 iPSC 衍生神经元的神经毒性，改善线粒体功能并减少细胞损失。
这一发现与日益增长的科学认识相一致，即帕金森病是一种多系统疾病，早期症状通常出现在肠道，肠道微生物群的变化可能导致该疾病。
“生物素补充剂显示出作为缓解锰诱发的神经退化的治疗策略的潜力，生物素对人类的安全性和耐受性使其成为进一步探索的有希望的候选者，”Souvarish 说：“富含生物素的益生元或产生生物素的益生菌可以提供非药物干预选择，但还需要进行更多研究。”
其他合著者包括 URMC 的 Pablo Reina-Gonzalez、哈佛大学的 Gali Maor 以及哥伦比亚大学的 Yunjia Lai 和 Gary W. Miller 。
参考文献：“生物素挽救锰诱发的帕金森病表型和神经毒性” 2025 年 1 月 21 日，Science Signaling。DOI：10.1126/scisignal.adn9868
来源：罗彻斯特大学医学中心 (URMC)
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