本文转自“梅斯医学”公众号

你是否也曾有过这样的瞬间：话到嘴边却忘了要说什么，手机拿在手里却满屋子找，或者刚锁上门就怀疑自己没关煤气？我们常常自嘲这是人老了，但玩笑背后，是对一种更可怕状态的隐隐担忧——痴呆！

随着全球人口老龄化的加剧，痴呆症已不再是遥远的医学名词，而是可能潜伏在每个家庭角落的阴影。因此，保护大脑健康成为了很多人生活中的“头等大事”。

传统“护脑大法”中，我们关注的是“少盐少油”、“多动脑”、“多社交”。而今天，我们要聊的主角，是一个低调到常常被忽略的营养素——生物素，也叫维生素B7。你可能在洗发水的成分表里见过它，因为它号称能防脱发。但最新的一项重磅研究，却为它赋予了更硬核的身份：大脑的“守护神”！

这项由清华大学万科公共卫生与健康学院领衔，刚刚发表在权威期刊上的研究，首次通过大规模人群数据、精密的脑部扫描和深入的动物实验，系统地揭示了膳食生物素与痴呆风险降低之间的密切联系，并描绘出它如何在大脑中“运筹帷幄”，对抗阿尔茨海默病（老年痴呆的主要类型）。

为了弄清楚生物素和痴呆之间到底有没有关系，又是怎么起作用的，科学家们设计了一场从人群到细胞的“全方位侦探行动”。他们用了三种武器：大数据（流行病学研究）、高清图像（神经影像学）和小鼠模型（动物实验）。

第一步：大数据追踪

研究的第一个问题：多吃富含生物素（维生素B7）的食物，真的能降低患痴呆的风险吗？

科学家们调用了英国生物银行（UK Biobank）这个数据库，将里面超过20万人的健康信息，按照膳食生物素摄入量分为低（≤34.98μg/d）、中（34.98μg/d-46.53μg/d之间）、高（ ≥46.53μg/d）三组，并追踪了平均11.5年。

表：按膳食生物素（维生素B7）分层的基线特征

结果令人振奋：与摄入量最低的一组相比，中、高摄入量组的人群，患上全因痴呆的风险分别降低了17%和22%。更关键的是，这种保护作用并非“一刀切”。当科学家们细分痴呆类型时发现，生物素对阿尔茨海默病（AD）的保护效果尤为显著，风险降低了21%-26%！

但有趣的是，它对血管性痴呆（VD）似乎没什么影响。这说明，生物素的“护脑”方式可能非常精准，主要针对的是以β淀粉样蛋白（Aβ）沉积为特征的阿尔茨海默病，而非血管问题。

此外，研究还发现了一个“J”型曲线：当生物素摄入量大约在每天50微克时，痴呆风险降到最低。

那这个量大概是多少呢？大约相当于每天吃1-2个鸡蛋，或者一小把坚果。这意味着，我们每天通过均衡饮食就能获取充足的生物素（不需要盲目追求大剂量补充剂，过量反而可能效果不佳）。

图：膳食生物素与痴呆风险的非线性关联，包括总体人群（A）、按性别分层（B）、PRS分层（C）以及TDI分层（D），PRS为多基因风险评分，TDI为汤森剥夺指数

第二步：大脑“照妖镜”

既然生物素对大脑有保护作用，那它在大脑结构上留下了什么痕迹呢？研究团队对近3万名参与者的大脑磁共振（MRI）扫描数据进行了分析。

结果出乎意料：高生物素摄入量与更小的脑体积、更薄的皮层厚度有关！等等，这不是和“保护大脑”背道而驰吗？别急，科学家们给出了解释——这可能是“伪萎缩”。

这就像我们清理一个堆满杂物的房间。当杂物被清理掉后，房间看起来“变小”了、更“空旷”了，但实际上，它变得更清爽、更有序了。在痴呆治疗中，一些有效的抗淀粉样蛋白药物也会出现类似现象——药物清除了大脑中病态的淀粉样蛋白斑块和炎症物质后，脑组织从“水肿”状态恢复为正常状态，体积自然缩小了，但结构却更致密了。这就是“伪萎缩”，它不是神经细胞的死亡，而是病理性物质的“减负”。

在这项研究中，高生物素摄入量的人群，虽然脑总体积略小，但脑组织的信号强度却增加了（正如图3C和D所示，基底节区如尾状核、壳核的信号强度增加）。这暗示着组织变得更致密。同时，与阿尔茨海默病密切相关的海马体亚区（如齿状回、下托等）的体积也减小了。这些现象都指向同一个可能性：生物素可能正在默默地进行一场“脑内大扫除”，帮助大脑清除那些导致记忆障碍的有害物质，从而形成了这种“看起来小了，实则更健康”的影像学特征。

图：膳食生物素摄入量与皮层区域体积（A）和厚度（B）的相关性；与五个皮层下区域（海马体、杏仁核、尾状核、丘脑和壳核）体积（C）和信号强度（D）的相关性；与海马体特定亚区体积（E）的相关性。在脑图中，颜色标尺表示关联的强度和方向：深蓝色表示更强的负相关，深红色表示更强的正相关。在森林图（E）中，数据以β系数及其95%置信区间（CIs）表示。

第三步：小鼠实验

人群数据只能告诉我们“有关联”，而动物实验则能告诉我们为什么。为了验证猜想，科学家们用小鼠建立了生物素缺乏模型。他们给小鼠喂了9周缺乏生物素的食物，然后观察其大脑的变化。

1.区域特异性“饥饿”：首先，小鼠血清中的生物素含量大幅下降。更重要的是，大脑对生物素的“饥饿”也呈现出明显的区域性：与学习和记忆息息相关的前额叶皮层和海马体，生物素浓度显著降低。而负责情绪处理的杏仁核则未受影响。这与人类影像学中观察到的大脑区域变化模式惊人地一致。

2.痴呆相关基因的“失控”：科学家们随后检测了三个与阿尔茨海默病密切相关的基因：APP（产生Aβ的前体）、PSEN1（切割APP产生Aβ的“剪刀”）和APOE（影响Aβ清除的关键蛋白）。

结果发现，在生物素缺乏的小鼠中，前额叶皮层和海马体中这三个基因的mRNA表达量都显著升高（正如图4L-N所示）。这就像一个警报：缺乏生物素，让制造“垃圾”的工厂（APP/PSEN1）加速生产，同时也让负责运输“垃圾”的卡车（APOE）数量增加。但不幸的是，增多的APOE在病理状态下可能反而会加剧Aβ的聚集。

图：生物素缺乏与体内淀粉样蛋白生成加工及阿尔茨海默病相关蛋白异常的关联性。实验设计与时间线（A）；Y型迷宫测试结果（B-C）；血清（D–E）及脑区（前额叶皮层、海马、杏仁核）（F–K）中生物素水平降低。前额叶皮层、海马及杏仁核中APP（L）、PSEN1（M）和APOE（N）的相对mRNA表达；海马（O、P）、前额叶皮层（Q、R）及杏仁核（S、T）中APP、PSEN1、APOE、Aβ40和Aβ42的代表性Western blot图及半定量分析。

3.淀粉样蛋白的“失衡”：最关键的证据来了！通过Western blot检测蛋白质水平，研究者们发现，尽管APP蛋白总量没变，但在生物素缺乏的小鼠大脑中，毒性更强的Aβ42水平显著升高，而相对无害的Aβ40水平则下降。这导致了一个致命的后果——Aβ42/40的比值显著增加。这个比值是衡量“淀粉样蛋白加工路径是否向病理方向倾斜”的金标准。比值升高，意味着大脑正在更倾向于产生那种容易聚集、形成斑块的“坏”蛋白。

那么，生物素是如何影响这些蛋白的呢？科学家们进行了计算机分子对接模拟，结果显示，生物素分子能像一把钥匙，精准地插入PSEN1这个“剪刀”的活性口袋中（正如上图U-V所示），可能会干扰其正常切割APP，从而减少Aβ的生成。同时，生物素还能与APOE蛋白结合，可能影响APOE与LRP1受体的结合，从而改变Aβ的清除效率。这两个发现，为生物素如何“双管齐下”同时影响Aβ的生成和清除提供了可能的分子机制。

综合来看，动物实验清晰地描绘出一条通路：生物素缺乏→上调前额叶皮层和海马体中APP/PSEN1/APOE基因→失衡的Aβ加工→有毒Aβ42增加→加剧阿尔茨海默病病理。而充足的生物素，则可能通过直接与PSEN1和APOE相互作用，抑制这条病理通路，从而保护大脑。

小结

综上，该研究指出——生物素（维生素B7），或是大脑抵御阿尔茨海默病的一位重要“守护者”！

对于普通人来说，每天吃1-2个鸡蛋，配一把核桃，或者来点牛奶和肝脏，就可以达到生物素的最佳剂量（约50微克/天），并不需要什么昂贵的补品或复杂的疗法。

对于科学家来说，这项研究打开了一扇新的大门。它不仅证实了生物素与痴呆风险的关联，还首次提出了“伪萎缩”的影像学证据，并深入到了分子机制层面。未来的研究，或可以基于此开发新的药物或营养干预策略，甚至可以考虑将生物素水平作为评估痴呆风险的一个新指标。

总之，如果你觉得自己最近好像变笨了，可以关注下每日的生物素摄入量是否达标，不要等到大脑“罢工”了再去维修，不如从现在开始就别让它“饿”着~

参考文献：

Region-specific brain structural modulation and amyloid-β pathology associated with dietary biotin: insights into dementia neuropathology