在一項全球研究中，科學家們發現了大腦中的新陳代謝問題與一系列神經精神和神經退行性疾病之間的關系，從孤獨癥自阿爾茨海默氏癥疾病等等。

盡管癥狀各不相同，但這些情況——以及抑郁癥癲癇精神分裂癥、智力障礙和雙相情感障礙——都涉及一定程度的認知障礙和經常分享遺傳或代謝特征，暗示共同的生物學基礎。

國際腦pH項目聯盟（International Brain pH Project Consortium）的廣泛合作涉及來自七個國家的105個實驗室的131名科學家，將動物大腦酸度和乳酸水平的變化確定為這種代謝功能障礙的關鍵跡象。

“我們先前演示過在精神分裂癥、雙相情感障礙和自閉癥的五種小鼠模型中通常觀察到這種改變，“該團隊在他們發表的論文中寫道.

“然而，在動物模型中對這種現象的研究仍然有限，使其在其他疾病動物模型中的普遍性不確定。

他們的發現可能會帶來診斷和治療這些復雜疾病的新方法，這些疾病影響了全球很大一部分人口。

“這項研究可能是確定各種神經精神疾病中共同治療靶點的墊腳石。說日本琉球大學的分子和細胞生理學家Masayuki Matsushita。

乳酸變化可以影響神經元中的信息傳遞通過破壞興奮性和抑制性大腦網絡之間的功能平衡。大腦中乳酸水平的增加會導致 pH 值降低，從而降低 pH 值有證據表明是這里研究的大多數疾病的另一個共同特征。

通過檢查多種動物模型的全腦樣本，包括小鼠，大鼠和小雞，其中一些經過基因修飾以模擬不同的神經精神和神經退行性疾病，研究小組發現大腦pH值和乳酸水平的變化一致。

“這是第一個也是最大的系統研究，評估一系列神經精神和神經退行性疾病動物模型的大腦pH值和乳酸水平。說第一作者Hideo Hagihara，日本藤田健康大學的醫學科學家。

值得注意的是，大約 30% 的2,294在109種不同的模型中，研究的動物在pH值和乳酸水平方面表現出顯著變化。這意味著這些干擾在許多神經精神疾病中很常見。

代表應激誘發抑郁的動物模型，糖尿病或結腸炎 - 所有這些都會導致更高的抑郁癥風險 - 顯示出大腦pH值降低和乳酸水平升高的一致模式。

這表明可能誘發這些差異的各種遺傳或環境因素，例如炎癥，可能會影響大腦新陳代謝并導致神經精神疾病的發展。

在自閉癥模型中觀察到不同的反應，其中一些表現出pH值的增加和乳酸水平的降低，而另一些則表現出相反的模式。這暗示可能存在各種子組自閉癥譜系障礙患者的代謝功能障礙.

在行為測試中，研究小組注意到高乳酸水平與工作記憶能力受損之間存在密切聯系，他們說這表明代謝功能障礙可能直接影響各種神經精神疾病的認知能力。

線粒體功能障礙是與多種神經精神疾病有關通常表現出工作記憶缺陷作為常見癥狀。神經元中的線粒體功能障礙可能導致乳酸攝入量減少用于能量生產，其積累可能導致學習和記憶功能受損。

但乳酸的產生是記憶形成所必需的因此，水平降低也可能導致功能障礙。

總體而言，作者表示，他們的研究結果表明，大腦pH值和乳酸水平的變化，即使這些變化有助于獲益，可作為認知障礙伴有的神經精神疾病的生物標志物。

“未來的研究將集中在發現對大腦pH值變化的不同動物模型有效的治療策略上，”Miyakawa說.

“這可能大大有助于為以腦能量代謝特定改變為特征的患者亞組開發量身定制的治療方法。

該研究已發表在電子生活.

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