• 氧化铁和铜对人体许多酶的作用是至关重要的。
• 研究表明，在神经退行性疾病(包括阿尔茨海默病)中，这些金属离子和其他带电金属离子的调控受到干扰。
• 研究人员惊讶地发现，在阿尔茨海默氏症患者的尸检脑样本中，元素铁和铜的活性极强。
• 这些金属似乎稳定在β淀粉样斑块内，而β淀粉样斑块是这种疾病的标志。
• 这一发现可以提供对疾病进展的深入了解，并可能导致诊断和治疗疾病的新方法。

科学家们首次在人体组织中发现了元素、未带电的铁和铜的微小沉积物。

一个国际研究小组在两名患有阿尔茨海默氏症的人死后脑样本中发现了这些金属。

金属离子是在失去一个或多个电子后具有净正电荷的金属原子，是许多催化细胞化学反应的酶的重要组成部分。

这些正离子可以将电子从其他分子中剥离出来，氧化这些分子。

然而，科学家们在阿尔茨海默氏症患者大脑组织中发现的铜和铁的沉积是元素的，没有电荷的。

这些是高度活性的金属原子，在正常情况下，它们会迅速氧化形成更稳定的化学离子。

在此之前，科学家们只确定了诸如微生物、病毒和植物中的元素金属。

研究人员发现，β淀粉样斑块中的金属是一堆蛋白质，是阿尔茨海默病的标志。

前期研究已将脑组织中铜和铁代谢的变化与神经退行性疾病，包括淀粉样斑块的形成联系在一起。阿尔茨海默病.

这个小组在新的研究中发现的微量元素铁是磁性的，所以原则上，医生可以用它们来诊断或者作为疾病进展的标志。

这项研究发表在杂志上。科学进步.

强X射线

这项研究是来自英国基尔大学和沃里克大学的科学家与美国圣安东尼奥德克萨斯大学的科学家之间的合作。

这个研究小组使用了来自英国国家同步加速器的非常强大的X光。金刚石光源而先进光源在加州对大脑组织进行成像。

同步发色子将电子加速到几乎光速，产生能探测物质原子结构的明亮光束。

科学家们发现的元素铁和铜的沉积在纳米级这意味着它们比针头小大约10,000倍。

“这是一个引人入胜和意想不到的发现，通过同步加速器技术的灵敏度和精确性，我们已经用于研究这些人脑衍生样本，”合著者说。乔安娜·科林伍德博士。他是华威大学医学实验室微量金属实验室的负责人。

她补充说：“我们知道某些生物系统可以产生元素形式的金属，因此，重要的是要发现它们是由人类中类似但以前未被发现的途径产生的，还是由于疾病的直接后果而产生的。”

由于元素金属具有如此的反应性，它们会损伤神经组织，因此大脑可能会将它们锁在斑块中以避免这一点。

“β淀粉样蛋白完全可以阻止元素铁和铜的氧化，”合著者说。尼尔·特林博士。，基尔大学生物医学纳米物理学教授。

他补充说：“这些元素相对氧的反应非常剧烈，所以要想能够用X射线显微镜来测量它们，就必须意味着它们的氧化状态在某种程度上已经稳定下来了。”

他告诉今日医学新闻有证据表明，可溶性β-淀粉样蛋白可能在阿尔茨海默病患者的大脑中聚集成不溶性斑块，以防止反应性金属原子损伤附近的脑细胞。

排除污染

大脑样本中的金属沉积物是否只是污染物，可能是空气中的颗粒物？

特林教授解释说，来自环境的元素铁和铜纳米粒子会氧化。

他和他的同事对这些粒子进行了进一步的控制测试，发现它们在样品制备和检验过程中被氧化。

“事实上，我们无法阻止这些金属标准的氧化，这使得我们对淀粉样斑块中元素铁和铜的观察更加引人注目，”泰尔教授说。

接下来，他说，研究小组计划在大脑的其他地方寻找金属纳米粒子。

如果他们只与淀粉样斑块有关，这将有助于神经科学家们弄清楚他们在那里做什么，以及他们在阿尔茨海默氏症中扮演了什么角色。

“这一系列的研究最终可能会导致针对金属的新治疗方法，以及目前正在考虑的淀粉样蛋白，”教授说。

“在斑块中存在微小的磁性铁颗粒也有助于诊断和监测疾病的进展，原则上也是如此。被磁共振成像