二、微量营养素

更新于 2026年11月05日 版权声明
二、微量营养素

1.维生素

目前,与改善认知障碍相关的微营养素主要有维生素D、B族维生素、同型半胱氨酸等。维生素是一组有机化合物,是正常细胞功能、生理过程、生长发育所必需的,除维生素D外,其他的维生素必须从食物中获得。维生素缺乏或摄入不足与老年人神经认知功能低下有关,血液中叶酸、维生素B12、维生素C和维生素B2含量较低的健康老年人在记忆力和非语言抽象思维测试中得分较低[192]。

维生素D[1,25(OH)2D3]的活性形式有着与大脑功能相关的多种作用,包括神经保护和神经传递功能,神经元钙的稳态调节,诱导型一氧化氮合酶和内源性抗氧化剂谷胱甘肽的调节,以及通过神经营养因子来调节新皮层和海马的突触和神经传递。最近的研究也证实了维生素D受体的存在以及参与1,25(OH)2D3合成的催化酶在整个大脑中的存在,包括认知相关区域[193]。维生素D缺乏症是老年人常见的一种疾病,维生素D低下增加了老年人认知功能下降和痴呆的风险[194]。

“B族维生素”包含一组不同的水溶性维生素,然而作为一个整体,它们以辅酶和辅酶前体的形式在脑功能的各个层面上发挥着关键作用。维生素B12是一种水溶性维生素,主要存在于动物性食物中,平均每天摄入5~30 mg,储存2~5 mg,成人平均每天需要2.4 mg[195]。维生素B12的作用机制可能是低维生素B12水平可以影响大脑的功能,而这也可能由同型半胱氨酸介导,因为低维生素B12水平与血浆总同型半胱氨酸水平的升高有关,除了对脑血管系统的影响外,还提出了同型半胱氨酸对大脑的影响机制[196]。通过使用全反钴胺素和甲基丙二酸等标记物,已经发现认知功能与维生素B12水平相关,这种关系可能涉及脑萎缩和白质损伤,两者都与低水平维生素B12有关。维生素B12的水平低可能受甲基丙二酸水平升高的影响,而脑脊液中甲基丙二酸水平是血浆中的2倍,脑血管系统更容易受到低维生素B12水平的影响[197]。对于低维生素B12水平的神经毒性作用,最常见的假设是它导致S-腺苷蛋氨酸缺乏,从而导致中枢神经系统甲基化反应不足。在AD患者的脑脊液和大脑中发现,S-腺苷蛋氨酸的水平较低。通过血浆全反钴胺汞浓度评估维生素B12水平的病例,对照研究发现,全反钴胺汞的浓度低与甲基丙二酸和血浆总同型半胱氨酸浓度升高有关,而不是与总血浆维生素B12含量有关。这与病理证实的AD有关[198]。低水平血清维生素B12的受试者患认知障碍的概率比认知正常的受试者高两倍,低水平维生素B12的临界值为<145mg/mL[199]。建议鼓励老年人通过饮食方式保持足够的维生素B12水平,而不是低水平的维生素B12[200]。

硫胺素(维生素B1)是一种重要的营养物质,参与脑代谢和细胞功能,包括碳水化合物代谢和神经递质生成,特别是乙酰胆碱和GABA。根据研究可知,硫胺素的平均膳食摄入量为0.7~1.51 mg/d。鉴于在氧化和葡萄糖代谢中的作用,硫胺素与神经退行性疾病有关。硫胺素缺乏症是老年人的常见疾病,尤其是住院患者,认为与较高的跌倒、AD和抑郁的发生率有关。此外,与经年龄和性别匹配的认知正常对照组相比,AD患者在死亡后的2种主要硫胺素依赖酶活性降低。在一项涉及大剂量硫胺素补充(>3 mg/d)的随机对照试验的回顾中,摄入充足的硫胺素可能与良好的营养状况有关,这影响认知功能[201]。健康老年人硫胺素与认知功能之间存在相关性,摄入足够的蛋白质和硫胺素更有可能获得良好的整体营养状况,从而影响认知功能。

同型半胱氨酸是蛋氨酸代谢过程中产生的一种氨基酸,该过程依赖于B族维生素,如维生素B12、维生素B6和叶酸。同型半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶和维生素B6的作用下生成胱硫醚,胱硫醚在维生素B6的作用下生成半胱氨酸。同型半胱氨酸对大脑的影响是多种的,但大致可分为神经毒性和血管效应。影响同型半胱氨酸水平的因素包括B族维生素、遗传因素和年龄等。年龄是决定一般人群中同型半胱氨酸水平的最重要因素,85岁以上人群的同型半胱氨酸水平平均是40岁以下人群的2倍,而且老年人同型半胱氨酸水平升高的患病率明显高于年轻人[202]。血清同型半胱氨酸水平升高与认知功能下降和痴呆有关,是AD的独立危险因素。

2.抗氧化营养素

目前,影响老年认知的抗氧化营养素有叶酸、硝酸盐、类胡萝卜素、叶黄素、姜黄素、玉米黄质及蓝莓等。包括大脑在内的大多数组织都需要叶酸来进行单碳转移反应(见图3-5),而单碳转移反应对DNA和RNA核苷酸的合成、氨基酸的代谢和甲基化反应的发生至关重要。在年龄≥65岁的人群中,叶酸缺乏症具有较高的患病率,主要是由于饮食摄入减少和肠道吸收不良,低叶酸水平与MCI、痴呆(尤其是AD)以及神经精神疾病老年人的抑郁情况有关。叶酸缺乏症是老年人群神经精神疾病发病和进展的一个重要因素,叶酸补充剂可以改善亚健康或认知受损老年人的认知功能或减缓其认知功能下降[203]。根据AD的年龄和组织学严重程度的回归分析发现,血清叶酸水平下降与简易精神状态测试评分下降有关。一项关于叶酸干预的老年队列研究发现,补充叶酸3年可显著改善认知功能[204]。在AD患者中,叶酸水平平均较低,叶酸缺乏症的患病率较高;在老年痴呆症患者中,叶酸水平越低,认知功能下降的风险越大[205]。(https://www.daowen.com)

图示

图3-5 叶酸在单碳单位代谢中的作用

无机硝酸盐(图示)是近年来备受关注的一种重要营养成分,其在绿叶蔬菜(如菠菜)和根类蔬菜(如甜菜)中含量很高。此外,硝酸盐是一氧化氮的前体,一氧化氮是硝酸盐的生物活性形式,在人体内具有调节神经传递、免疫和血液流动以及改变耗氧量等作用。需要注意的是,可接受的硝酸盐日摄入量为3.7 mg/kg[206]。老年人补充食物中的图示对生理和认知功能、脑血管和代谢健康存在潜在益处。

类胡萝卜素、叶黄素和玉米黄质具有抗氧化剂和抗炎作用,摄取这些饮食成分可能对老年人的认知健康有益[207,208]。叶黄素和玉米黄质存在于绿叶蔬菜和色彩鲜艳的水果中,它们占总类胡萝卜素浓度的66%~77%[209]。这些植物色素广泛分布于人体组织,其中,于中枢神经组织中占主导地位的是类胡萝卜素。在类胡萝卜素中,叶黄素和玉米黄质是仅有的2种穿过血视网膜屏障在眼睛中形成黄斑色素的物质,它们也会优先积累于大脑。在健康老年人中,黄斑色素密度和整体认知功能之间存在显著相关性。关于脑组织中的叶黄素和玉米黄质水平与认知关系的研究发现,脑组织中的玉米黄质水平与临终前的整体认知功能、记忆保持、语言流畅性等指标显著相关。在单变量分析中,虽然叶黄素与回忆和语言流畅性相关,但这种关联强度随着协变量的调整而减弱。饮食中的叶黄素和玉米黄质可能有助于维持认知健康,叶黄素水平的提高与老年人更好的认知功能有关。

姜黄素是印度香料姜黄(姜黄龙眼)的主要治疗成分,因其独特的分子结构而具有很强的抗炎和抗氧化活性。姜黄素及其类似物对认知障碍相关的各个方面都是有效的[210]。同时,姜黄素也是一种浓缩在咖喱香料姜黄中的多酚化合物。最近,将这种多酚作为老年人认知功能治疗药物的方向备受关注。与从不或很少食用咖喱的受试者相比,食用咖哩量较多的受试者认知功能评分更高。姜黄素可以增强持续的注意力,显著改善工作记忆[211]。作为一种草药,姜黄素已在亚洲使用了多个世纪,它不仅能够减少全身炎症标志物,还能改善认知功能,具有潜在的有益影响。

食用蓝莓可能是一种预防甚至逆转与年龄相关的神经缺陷及其随后行为表现的营养方式,能够促进健康衰老。蓝莓的机制除了可能通过抗氧化和抗炎发挥作用外,还可能直接作用于增强神经元通讯的信号、缓冲钙过剩的能力、增强神经保护性应激休克蛋白、减少压力信号。同时,富含蓝莓的饮食也能增强神经和海马的可塑性[212]。食用蓝莓不仅能够预防与年龄相关的认知功能和运动功能缺陷,还可以延缓或防止年龄相关神经退行性疾病的发展。

3.矿物质

目前的相关矿物质主要涉及锌、铁等。锌对大脑的生长和功能至关重要,缺锌会改变大脑功能,同时,与其他微量营养素的广泛混合治疗似乎可以提高锌的疗效[213]。锌不仅能够调节细胞免疫,而且还可作为抗氧化剂和抗炎剂,造成缺锌的主要因素是发展中国家高植酸含量的谷类蛋白质摄入。锌缺乏症可发生于吸收不良综合征、肝病、慢性肾病及镰状细胞贫血等慢性疾病[214],引起的主要临床问题包括生长迟缓、细胞介导的免疫功能障碍和认知障碍。除锌之外,铁的氧化还原反应可能影响认知功能,铁稳态失衡也是AD神经变性的前兆[215]。由此可知,改善锌和铁的含量对情绪和认知具有一定的影响[216]。

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