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铁元素对大脑健康很重要，少了不行，多了也不行

发布日期：2021-09-04 浏览次数：2

铁元素对大脑极为重要，铁代谢紊乱甚至被认为是认知症的起因。贫血、血蛋白过高、脑内高铁水平都会对脑功能产生严重影响。

补铁很重要，鉴于人体没有自动排出过量铁的机制，又必须很小心。维生素B1缺乏可引起大脑中铁沉积。

提到人体中的铁元素，相信大多数人第一反应就是血红蛋白、贫血。你想过铁元素和认知症之间的关系吗？答案是不仅有关，而且很相关。铁元素和认知症有很复杂的关系。今天就让我们来理一下铁元素和大脑认知症（包括阿尔茨海默症（AD））的各种纠缠吧。

铁元素对大脑的重要性

铁元素是细胞赖以生存的常量元素，尤其对线粒体产生能量、维持细胞功能至关重要。铁运输氧气以产生能量，从而使脑细胞发挥功能，参与制造神经递质及其日常活动，并且对于围绕神经元的髓磷脂的产生至关重要（其丢失会导致多发性硬化症）。

铁是大脑新陈代谢的重要元素，神经元对能量需求巨大，因此干扰它们的铁代谢将产生严重后果。此外，铁是炎症反应和产生破坏性“活性氧”（ROS）分子的关键因子。活性氧触发氧化应激、脂质过氧化和DNA损伤，并以“铁锈病”的新形式促进细胞死亡。这两种状况在AD患者的大脑中极为常见。越来越多的证据表明脑铁代谢参与了几种神经退行性疾病的发作，特别是其在脑区域的积累在AD发病机理中有关键的作用。

实际上，最近几年，许多研究都开始认识到铁与AD之间的关系，例如最近阿德莱德大学生物科学学院的Lardeli教授在《神经科学前沿》杂志上发表了一篇论文，认为导致遗传性阿尔茨海默症的基因突变会影响铁出入神经元和神经元利用铁，导致发病。

铁——少了不行

最近荷兰鹿特丹Erasmus医学中心的一项研究（Frank J et al., 2019）通过对12305位平均年龄为65岁的个体，进行了12年的随访。并对5,319名参与者进行脑部扫描得出结论，随着年龄的增长，血红蛋白水平低于正常水平的人患认知症的风险更高。

“与没有贫血相比，贫血使导致认知症的风险增加34％（其中阿尔茨海默病增加41％）”。因为血红蛋白在身体周围携带氧气，如果氧气过少，大脑的某些部位会变得缺氧。这会产生炎症并可能损害大脑。研究不能证明血红蛋白水平本身导致痴呆，更可能是涉及铁的代谢变化，例如患有贫血的人至少有一种微小脑出血的可能性高出正常人45％，而反复、少量蛛网膜下腔出血可能与铁离子、铁蛋白引起的代谢紊乱及脑组织损伤有关。

铁——多了也不行

研究人员同时也发现，高于正常水平的血红蛋白也会增加风险。当科学家分析MRI数据时，他们发现血红蛋白水平较高和较低的人，其白质中都有更多的病变，并且大脑区域之间的连通性降低。为什么更高水平的血红蛋白可能影响认知症的风险有待进一步研究。

芝加哥Melbourne大学研究团队发表在《分子精神病学》杂志上的一项新研究表明，大脑中的高铁水平可能从根本上触发阿尔茨海默病相关的进行性神经变性。尽管已经发现每位患有阿尔茨海默病的患者大脑中都含有高水平的淀粉样蛋白，但并不是每个具有高水平的有毒蛋白的人，最终都会继续发展为阿尔茨海默病。

实际上，一些研究表明，多达30％的认知健康的老年人可以在大脑中显示高水平的淀粉样蛋白，而不会发展为阿尔茨海默症。新研究检查了来自200多个捐献者的大脑样本，这些样本在他们活着的时候就被招募，并在死亡前有长达12年的认知追踪。结果表明，脑铁水平升高，严重的认知能力下降，和淀粉样蛋白的高积累之间存在很强的相关性。只有在淀粉样蛋白高积累并且脑铁水平高的受试者中，才能看到认知能力下降。在没有高的脑铁水平情况下，具有高淀粉样蛋白积聚的那些受试者似乎没有遭受相同的认知下降。

Damulina 等人(2020) 发表在《放射学》（Radiology）杂志上的研究为阿尔茨海默病中铁稳态受损的假说进一步提供了支持，并表明基于MRI的铁定位可以作为预测阿尔茨海默病的生物标志物，并在治疗研究中作为监测治疗反应的工具。

什么决定一个人的大脑铁水平？

布什博士指出，基因、年龄都是关联脑铁水平的重要因素。即使人们的大脑健康良好，脑铁水平通常也会随着人的年龄而上升。目前尚不清楚为什么阿尔茨海默症患者体内的铁含量增加更高。衰老和生活方式因素有多种可能导致大脑内部铁水平升高的原因，但最可能的罪魁祸首是炎症。更确切地说，是神经炎症，这意味着它发生在大脑内部。似乎神经炎症既是脑细胞中铁蓄积的原因，也是其结果，并且导致恶性循环。

布什说，他的团队正在研究阿尔茨海默症的遗传危险因素是否也可能影响大脑中的铁。他们发现淀粉样前体蛋白基因的突变似乎可以做到这一点。与阿尔茨海默症风险增加相关的突变可导致脑细胞保留铁，而与疾病风险降低相关的突变则有助于细胞释放过量的铁。

脑铁水平与铁摄入是否相关？

墨尔本弗洛里神经科学与心理健康研究所研究人员认为，这些研究中记录的脑铁水平与饮食中的铁水平无关，脑铁水平是由大脑中发生的不同化学过程调节的。铁在大脑中的调控方式——铁的代谢非常复杂。目前还不清楚饮食中的铁是否会加速铁进入大脑的速度。

阿尔茨海默症协会科学计划和推广主任Fargo敦促人们不要简单根据这些发现就改变饮食：“铁是我们饮食和整体健康的重要组成部分。” 在衰老过程中，缺铁性贫血很普遍，并且阻碍了身体和认知健康。

目前没有太多研究关注饮食对脑铁水平的影响，但有研究（Singh et al., 2014）表明，全身器官和大脑基于铁调节蛋白共享相同的铁调节机制和途径，为大脑内铁稳态地维持提供了联系。

高血铁水平对大脑的间接伤害

铁的人体最高可耐受剂量与推荐摄入量之间的比值相对小，以成人为例，推荐摄入量男性是12mg/d，女性是20mg/d，而最高可耐受剂量为42mg/d，仅为1倍多一点。人体对于过量的铁没有主动排出的机制，容易造成慢性的铁中毒。体内正常铁约为1g，而当铁质积蓄到15～50g，才出现症状。

铁过量对人体其他方面的健康危害也是非常大的，会产生毒性和诱发糖尿病、肝病及心脏和关节损坏，甚至促进潜在的癌组织(如结肠癌)的生长和组织感染。这对大脑又造成间接影响，特别是糖尿病。

调节铁摄入的方式

普遍认为，以片剂形式或作为液体补充剂服用的铁可能存在过量问题。对于任何被诊断出铁缺乏症的人来说，服用铁补充剂以逆转铁缺乏症是很见效的一种方法。但是对于其他任何人，最好避免这样补铁。

食物来源的铁一般不会造成过量。可以放心吃对身体和大脑有益的含铁食物：肉、蛋和鱼中的“血红素”型特别有用，对于健康至关重要。

另一方面，临床中有不少以大量肉类为主食、特别是推崇“生酮饮食”的朋友，查出了铁蛋白过高的问题。这不由得让人担心，特殊饮食方式是否会是铁过载的一个重要因素。不过，担心自己铁含量过高的朋友可以积极参与献血，这能有效降低铁含量，同时血库会很欢迎你的。

最后，还有一种说法要引起注意：由酒精引起的维生素B1缺乏，可引起大脑中铁沉积，这可能被认为是认知能力下降的关键因素。研究于2020年8月18日发表在著名的《阿尔茨海默病与认知症》（Alzheimer's & Dementia）杂志上。

参考链接（滑动浏览）：

Lumsden AL, Rogers JT, Majd S, et al. Dysregulation of Neuronal Iron Homeostasis as an Alternative Unifying Effect of Mutations Causing Familial Alzheimer's Disease. Front Neurosci. 2018;12:533. Published 2018 Aug 13. doi:10.3389/fnins.2018.00533

Frank J. Wolters, Hazel I. et al. Hemoglobin and anemia in relation to dementia risk and accompanying changes on brain MRI. Neurology Aug 2019, 93 (9) e917-e926; DOI: 10.1212/WNL.0000000000008003

Ayton, S., Wang, Y., Diouf, I. et al. Brain iron is associated with accelerated cognitive decline in people with Alzheimer pathology. Mol Psychiatry 25, 2932–2941 (2020). https://doi.org/10.1038/s41380-019-0375-7

Damulina A, Pirpamer L, Soellradl M, et al. Cross-sectional and Longitudinal Assessment of Brain Iron Level in Alzheimer Disease Using 3-T MRI. Radiology. 2020 Sep;296(3):619-626. doi: 10.1148/radiol.2020192541. Epub 2020 Jun 30. PMID: 32602825.

Singh, N., Haldar, S., Tripathi, A. K., Horback, K., Wong, J., Sharma, D., et al. (2014). Brain iron homeostasis: from molecular mechanisms to clinical significance and therapeutic opportunities. Antioxid. Redox Signal. 20, 1324–1363. doi: 10.1089/ars.2012.4931

Listabarth S, König D, Vyssoki B, Hametner S. Does thiamine protect the brain from iron overload and alcohol-related dementia? Alzheimers Dement. 2020 Nov;16(11):1591-1595. doi: 10.1002/alz.12146. Epub 2020 Aug 18. PMID: 32808749.

在衰老过程中，缺铁性贫血很普遍，并且阻碍了身体和认知健康。

食物来源的铁一般不会造成过量。吃对身体和大脑有益的含铁食物：肉、蛋和鱼中的“血红素”对于健康至关重要.