缺氧型失智症

簡單的說當神經細胞能量不足,所激發及傳遞電波工作的效能減低甚至中斷與大腦皮質連結,因而影響記憶存放及運作功能。

在大腦中負責短期記憶的神經區塊是腦中央底部的一個叫海馬迴的地方在運作著,它就像電腦的暫存記憶體(RAM)一樣的功能,我們所獲得的資訊會先在這裡暫時存放,之後再傳遞到大腦皮質區進行處理和存放。這個海馬迴神經細胞的外圍除了像其他神經細胞一樣也都包覆著另一種類叫做神經膠質細胞做為血管和神經元之間扮演著中間人腳色之外,更特別的是海馬迴區的神經膠質細胞更是進化到具有取代部分神經元功能的現象,也就是在神經和神經對接要傳遞訊息的突觸縫隙中,它們已介入扮演調節和把關的腳色。

由於大腦神經細胞是身體最耗能量的細胞,而處理短期記憶的區塊又是所有活動時必須高度投注工作的地區,因此不論是任何種因素導致這個區域的細胞面臨缺氧的情況時,首先會使神經元的傳遞訊號的運作開始減少,海馬迴細胞的電波激化趨緩,這使得初期的記憶漸漸開始受影響。

但隨著缺氧的持續,神經膠質細胞因為介於神經元細胞和血管之間,為了更有效率的取得一些氧氣,則只有鬆脫兩者之間的束縛,包括神經元與神經膠質細胞之間的細胞間質,利用金屬基質消化蛋白酶(MMP)將這些間質的微細膠原蛋白剪碎。另外在血管和神經膠質細胞之間原本非常緊密的血腦屏障(BBB),神經膠質細胞則大量的釋放發炎因子造成發炎,使這血腦屏障能夠鬆脫一點以增加血氧的快速進入。同時神經膠質細胞也釋出大量的血管新生因子,讓血管能多再分枝生長多一些,以提供更多的血氧給神經使用。

可是一旦海馬迴裡的血腦屏障被迫無奈的打開而型成慢性神經發炎現象之後,出於本能地,在大腦裡的警衛星狀膠質細胞以及像巨噬細胞一樣功能的小膠質細胞(microglia)就會立刻趕到發炎的現場活化啟動進行滅火的動作。加上MMP已經將細胞的間質剪碎破壞,這些膠質細胞為了修補它們,則不斷的釋出類似澱粉結構的膠原蛋白來覆蓋填補。這個情況尤其對在那些負責海馬迴和大腦皮質溝通的海馬齒狀回區域更是明顯的發生,因為在它們的樹狀神經突觸周遭則是對能量需求最大或者是對氧氣濃度最敏感,當然發炎的情況和被再包覆的情況也將最嚴重。

慢性缺氧持續的發生之後,上面的情況將會讓被包覆的細胞更加缺氧,因此它們會再釋出另一類的MMP將這些澱粉質膠原蛋白剪碎,只是當中有一型的膠原蛋白因為含有較多的纖維素,一旦剪碎後竟然從原本可溶於水的透明狀態變成不可溶、像澱粉一般的纖維素,同時還從那些發炎嚴重的地方開始沉澱,漸漸的那些神經突觸就失去功能,神經細胞也慢慢凋零,我們腦中寄存的記憶就很難取出來囉!

記憶的橡皮擦—慢性缺氧

偶爾和同學朋友聚會時,多會禮貌性的問候對方的父母,只不過近幾年來有越來越多的家庭,面臨到長者罹患失智症問題而愁雲慘霧!

失智症就像記憶被橡皮擦抹去一樣,早期最常出現短期記憶衰退,從短期的遺忘事情、誤認人物等演變為情緒與個性轉變、表達遲鈍、迷路、妄想,接著發生睡眠障礙、行動障礙等問題,最後所有飲食、生活到衛生都發生問題而完全無法自理。

在我研究慢性疾病的過程中,發現導致失智症的元兇就是『慢性缺氧』!由於腦神經在分解醣類獲取能量的過程中,會產生類似澱粉質的代謝物(Amyloid β-peptide),一般來說這些物質會被神經細胞自行分泌的特殊酵素(如neprilysin)所清除。國際研究剛發現,一旦發生腦細胞處在慢性缺氧狀態時,這些特殊酵素就停止分泌,於是澱粉質就漸漸堆積在大腦內緣扮演記憶暫存功能的海馬迴(hippocampus) 上,而形成瘢塊並讓這部份的神經凋萎,這就是造成現今人人聞之色變的阿茲海默氏症。

這種不可逆的神經性退化疾病,目前沒有任何治療方法,只會越來越嚴重。但是從上面這些突破性的研究發現,只要能保持腦部血氧供給的暢通,以及能提高神經細胞的缺氧耐受能力,則這些失智的問題將不會發生!

慢性缺氧分子研究領域

Na+K+ATPase (Sodium Pump)機轉的發現

我們研究室發現通過MLB及其他類似的分子結構物質可以有效的抑制調節Na+K+ATPase的活性,在經過一系列的研究之後已證明這些MLB衍生物質,除了可正性強化心肌收縮力(Positive inotrope),同時還可以明顯的提升Glutathione peroxidase 活性,以消除心肌及血管內膜被自由基ROS破壞。

 Hypoxia Induce Factor-1 (HIF-1)的表現

透過這類positive inotrope 的作用後,我們及其他研究團隊也發現這類物質可同時抑制HIF-1的表現,並可明顯抑制ATP的損耗以及lactate 的生成代謝。

對心臟缺氧的相關分子研究

本單元將探討心臟細胞在慢性缺氧狀態中所發生的分子變化,以及透過有效物質MLB等類似結構物質在強化心肌收縮力後所發生的分子轉變,以及這些變化對因為心臟慢性缺氧所產生的疾病的可能應用,包括充血性心臟衰竭、肺水腫、二尖瓣膜脫垂、二尖瓣膜閉鎖不全等等。

對大腦缺氧的相關分子研究

本單元將探討大腦各類細胞在慢性缺氧狀態中所發生的分子變化,以及透過有效物質MLB等類似結構物質在大腦細胞後所發生的分子轉變,以及這些變化對因為大腦慢性缺氧所產生的疾病的可能應用,包括梗塞性腦中風、失智症、缺氧性偏頭痛、帕金森氏症等等。

對女性生殖組織缺氧相關分子的研究

本單元將探討女性生殖組織在慢性缺氧狀態中所發生的分子變化,以及透過有效物質MLB等類似結構物質在女性生殖組織之後所發生的分子轉變,以及這些變化對因為女性生殖相關組織慢性缺氧所產生的疾病的可能應用,包括子宮內膜異位症、不孕症、繼發性經痛等等。

對血管缺氧相關分子的研究

本單元將探討血管相關組織在慢性缺氧狀態中所發生的分子變化,以及透過有效物質MLB等類似結構物質在血管相關組織之後所發生的分子轉變,以及這些變化對因為血管相關組織慢性缺氧所產生的疾病的可能應用,包括原發性高血壓、繼發性高血壓等等。

對腎臟缺氧相關分子的研究

本單元將探討腎臟細胞在慢性缺氧狀態中所發生的分子變化,以及透過有效物質MLB等類似結構物質在腎臟組織之後所發生的分子轉變,以及這些變化對因為腎臟相關組織慢性缺氧所產生的疾病的可能應用,包括慢性腎臟衰竭、原發性高血壓、繼發性高血壓等等。

文獻探討-經痛為子宮肌瘤與子宮肌腺瘤的特徵

對女性來說能夠無所不在、陰魂不散的只有一件事,那就是『經痛』,更不用說長期經痛演變為子宮肌瘤、子宮肌腺瘤、巧克力囊腫等,更嚴重有些人是肌瘤或肌腺瘤一起來,也就是說有兩種以上的病症。到目前為止,西醫能夠做到的就是開刀切除腫瘤,但是開刀後,還會產生沾黏或著是腫瘤復發,也就是說無法根治;更甚者將卵巢或子宮切除,醫學研究指出,卵巢拆除後賀爾蒙不再分泌,大幅降低乳癌的機率,但是大幅提高罹患心臟病、中風、骨質疏鬆症、失智症、帕金森氏症的機率,而兩個都拆除的,會立即面臨術後更年期等嚴重問題;子宮切除術,會有35%的患者會在兩年內再度進開刀房,進行其他的腫瘤割除等等,還會使得陰道收縮能力變差,80%以上的人會有陰道脫垂的現象,其他像是頻尿、骨盆腔沾粘、下腹疼痛等狀況,也有不少患者在數年後罹患子宮頸癌、陰道癌等。
子宮內膜異位症對所有人來說都是一個艱難的挑戰,日前有一項回顧性的統計調查表,關於子宮肌瘤、子宮肌腺瘤的檢查診斷。研究發現經痛就是罹患子宮肌瘤、子宮肌腺瘤的重要特徵,九成以上的女性,皆有嚴重的經痛,或著是罹患前也會有經痛症候群的問題。
研究發現,這些經痛嚴重而轉變為子宮內膜異位症的人,都是因為細胞長期的『缺氧』。一般有氧代謝可產生38個ATP,無氧只產生2個ATP,當身體長期氧氣不足時,每天的細胞都只能有2個ATP的情況下,使得細胞慢慢的病變。而月經藉由血管收縮素,使得子宮缺氧而讓子宮內膜剝落排出,所以才會有經血的排出,而經期時缺氧是子宮內膜的自然機制,但是平常就缺氧的女性,月經期間就會呈現高度缺氧,大大超出正常範圍,使得前列腺素的分泌大幅增加,導致經痛與身體各種不適感。
能夠根治經痛或子宮內膜異位症的情況,只能從根本做起,也就是讓身體的細胞都有足夠的養分,經期時,就不會因為高度缺氧而產生經痛、經血難排出而形成肌瘤,最後形成子宮內膜異位症。而目前最有效的就是使用天然草本的抗氧化物,來達到身體不缺氧又能保護子宮的植物,讓身體不缺氧、沾黏減少、血塊排出不瘀血,來達到很好的治療效果。 

缺氧型高血壓治療

藥物治療問題

目前對於傳統高血壓(泛指原發性高血壓)的藥物治療依照 JNC7的建議大致上區分為五大類,包括血管收縮素轉化酶抑制劑(ACEI)、血管收縮素二型受體抑制劑(ARB-II)、甲型及乙型交感神經抑制劑(α-blocker, β-blocker)、鈣離子通道受體抑制劑(CCB)、利尿劑(Diuretics)等五類藥物。以作用機轉來說大致上都是以擴張血管(A,B,C類藥物)或減少血液容積(D類藥物)的策略來輔助降低血壓。


只不過,上面這兩類策略對於缺氧型高血壓的形成而言,恰好只發揮了一半的作用,也就是只解決了降低血管的阻力(TPR)以即時降低血壓(BP)的數值。卻對於心臟輸出血量(CO)不但沒有作用,反而因為血管的擴張或血容積的縮小,使得身體原來為了補充缺氧的代償作用而所產生的血管收縮作用失效,於是身體為了彌補原本器官或組織細胞缺氧的問題,只得加大心臟輸出血量(CO),但是心肌的收縮力(γ )由於隨著年紀的增加而減少,也就是說心臟的射血量(SV)不但沒有增加,反而因時遞減。因此只服用現有治療原發性高血壓藥物的身體,只能從增加心跳的次數(HR)來補充血氧的不足及失衡,但是過度增加心跳次數,將容易損傷心肌功能,而使心臟壽命短少,進而加速心臟衰竭。

血壓(Blood Pressure簡稱BP) 公式:

                                             BP =CO x TPR

加入參數的血壓公式:(κ)=最大呼吸量,(δ)細胞常態能量需求,(γ )心肌收縮力,(φ)血管收縮因子

                                              δ•BP=κ• (γ• SV x  HR)  x   φ• (TPR)

更重要的是當長期地只使用現有的降血壓藥物,身體各處組織或器官的細胞仍然被外在藥物因素強迫處於慢性缺氧狀態],一旦停止使用,血壓在身體自發性補充缺氧的代償作用下將反彈更嚴重,於是患者漸漸的對藥物產生極大的依賴性,但也因此衍生出其他各類的缺氧型慢性疾病,包括缺氧型糖尿病,缺氧型高血脂,缺氧型癌症,缺氧型神經性退化(如失智症、漸凍症等),缺氧型腎臟衰竭等等問題。


因此對於缺氧型高血壓的治療策略比較適當的辦法,將是在降低血管阻力之際,更應一併先強化心臟的收縮力(γ),並且提高最大呼吸量(κ),同時對於從大氣環境中的氧氣運送到缺氧細胞中粒線體的路徑,能設法清除減少障礙,另外還需減少血氧分配的不足等等新手段,才是治療的最佳策略。

失智症

失智症是一種持續性神經功能障礙,也是失智症中最普遍的成因。本病最早由德國精神科醫師及神經病理學家愛羅斯·阿茲海默在1906年描述記錄,之後並以他的名字命名。阿茲海默症好發於65歲以上的老人,然而也有少見的早發性阿茲海默症病患會提早發病。在2006年,全世界約有兩千六百萬名阿茲海默症病患,到2050年時預估全球每85人就有一人罹患本病。

失智症原因

失智症 (Dementia ),其英文 Dementia 一字來自拉丁語(de-意指「遠離」 + mens意 指「心智」);是一種因腦部傷害或疾病所導致的漸進性認知功能退化,且此退化的幅度遠高於正常老化的進展。特別會影響到記憶、注意力、語言、解題能力等, 嚴重時會無法分辨人、事、時、地、物。失智症可分為可逆或不可逆,視疾病成因而異。只有不到10%的失智症是可逆的。失智症是個不特定的概括名詞。也稱癡呆症。

失智症症狀

最常見的失智症種類是‎‎老人失智症(即阿茲海默症)。其典型之起始症狀為記憶障礙。病人會遺忘剛剛發生的事(短期記憶差),而較久以前的記憶(長期記憶)則相對在發病初期不受影響。

失智症影響語言能力、理解力、運動能力、短期記憶、辨認日常用品的能力、反應時間、個性、執行能力、解題能力。就算沒有智力衰退的跡象,也常有妄想,例如懷疑鏡中的自己是另外一個人 。

失智症之症狀也包括人格或行為改變。很多最後診斷為失智症的個案在住院初期時出現過激烈的混淆症狀。老人也可能因其他藥物、手術、感染、睡眠不足、飲食不正常、脫水、換住處或是個人危機而有智能改變之症狀。

由於大部分的失智症患者可能會有精神錯亂症狀。儘管混亂症狀可能可以由密切照顧、改進居住環境與飲食獲得緩解;精神科藥物也能協助穩定情緒、減少幻覺妄想、或者衝動控制。但目前藥物尚未能減緩腦部的退化。失智症患者也常伴隨憂鬱症,最好由專業醫療人員診斷治療。

失智症治療

失智症藥物方面,以乙醯膽鹼酯酶抑制劑為主,它是一種認知促進藥物,目前上市的藥物有愛憶欣、憶思能及利憶靈等。由於失智症卻大部分無法治癒,只會隨著時間而症狀越來越惡化,因此有失智症狀或家中有親人罹患失智症病史,需特別注意提早預防。

失智症及阿茲海默氏症

由於現在醫學的發達使得人們生存年紀越來越大,以大陸及台灣來說,現在已經變成是一個明顯的老人化社會,現有最困擾人們的疾病不是癌症也不是心肌梗塞,而是失智症(癡呆症)問題!

很多人談到失智症都以為是神經退化的問題,也就是目前人們所朗朗上口的阿茲海默氏症,但是失智症只是一種對記憶喪失的現象,基本上大致可以分為兩大類:第一類就是大家所熟知的因為神經退化所引發的記憶上是問題,也就是阿茲海默氏症。而第二類則是因為大腦血氧供應不足而所產生的暫時性的記憶損傷,例如暈眩或昏迷甚至中風等等常見的病症,一般稱作為血管性痴呆症。

我的研究發現不論是長期的神經退化所引發的記憶退化問題,還是短期因為缺血所造成的記憶喪失問題,他們的根源都是因為缺氧所引發的病症。在我的新書裡面我定義它們稱作缺氧型失智症。

缺氧型失智症是一種起源於短期或長期慢性缺氧所引起記憶喪失的病症,主要是因為大腦神經細胞因為血氧供給不足,而產生了神經細胞病變或凋萎的現象。由於缺氧所造成神經細胞能量不足,初期部分的神經波因為能量不足而使得震幅衰減,從而使得神經網絡分岔的記憶交聯刺激強度不足,因此而使得記憶的強度減弱。另外慢性的神經細胞缺氧,也造成大量耗用能量的神經部位,如大腦海馬迴中的齒狀回部位的神經細胞發生慢性發炎,這些神經細胞為了獲得多一點的血氧供給,以增大氧氣滲透的空間,於是釋出大量的 膠原蛋白破壞物質(例如MMP),將原本包覆在神經纖維節點(突觸)外面的纖維物質給剪碎破壞,當漸漸累積之後,而形成澱粉質瘢的堆積,同時也使得記憶神經逐漸失去作用及凋萎。

所以我研究發現,不論是短期的血管性失智症以及長期的阿茲海默氏症,這兩項的病症其實都是源自於大腦慢性缺氧所產生的結果,要治療他們這必須先從缺氧的根源來著手!