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家庭醫學與基層醫療

醫學新知
麩胺酸代謝失衡在阿茲海默症的角色
alzheimer's disease、metabolomics、glutamate metabolism、excitotoxicity
謝依穎1 、陳民虹1
澄清綜合醫院家庭醫學科主治醫師1
從預防醫學的觀點來看,若能及早辨識出阿茲海默症(Alzheimer's disease)的高風險族群、偵測病程惡化的趨勢,並找出可調整的代謝因子以延緩甚至逆轉疾病進展,將是一項重要的突破。
阿茲海默症的典型病理主要表現為β-類澱粉蛋白42(amyloid-beta 42, Aβ42)沉積與磷酸化Tau蛋白(phosphorylated tauprotein, p-tau)異常;前者為由 42 個胺基酸組成的β-類澱粉蛋白胜肽,具有高度聚集傾向,易形成類澱粉斑塊;後者則與神經纖維纏結(neurofibrillary tangles)的形成密切相關,進而破壞細胞骨架、能量供應與突觸整合,並被認為參與病理性Tau沿神經網絡的擴散[1]。然而,愈來愈多研究指出,阿茲海默症亦可被視為一種代謝失衡的疾病 [2]。代謝體學(metabolomics)研究顯示,患者在胺基酸、葡萄糖與脂質代謝層面皆存在廣泛異常。在胺基酸代謝方面,麩胺酸(glutamate)、天門冬胺酸(aspartate)與丙胺酸(alanine)的代謝失衡可干擾神經傳導功能與能量供應[3]。在葡萄糖代謝受阻或粒線體功能受損的情況下,部分胺基酸與嘌呤途徑會被動員作為替代能量來源,但此過程所產生的氨具有高度神經毒性,最終導致能量危機並形成促進神經細胞死亡的惡性循環[2,4,5,6]。此外,脂質代謝異常,如甘油磷脂(glycerophospholipid)失衡,亦會破壞細胞膜穩定性與跨膜訊號傳導功能[7]。
綜合既有代謝體學證據,阿茲海默症腦部所觀察到的天門冬胺酸與蘋果酸失衡,與粒線體蘋果酸–天門冬胺酸梭子(mitochondrial malate–aspartate shuttle,MAS)功能受損之代謝表現相符[7]。因此,本文以胺基酸代謝失衡為切入點,說明麩胺酸、天門冬胺酸與丙胺酸在能量代謝與神經傳導中的關鍵角色[5,8]。鑒於麩胺酸代謝途徑於疾病早期即出現異常,本文進一步聚焦其病理生理機制,並探討代謝體學於早期診斷與治療策略中的潛在應用價值[9],以期為基層醫師於阿茲海默症預防與風險評估提供新的思考方向。
 
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