本文轉載自“中國生物技術網”微信公眾號。

近十多年來，各國的膳食指南和大量研究一再強調要避免飲食中攝入過多的鹽。人們普遍關注鹽攝入量的一個主要原因是它與血壓的關係。最早在上世紀中期的觀察性研究發現，攝入更多鹽的人動脈壓更高。隨後的干預性試驗也表明，高鹽攝入量會使血壓升高。但有許多人攝入了大量鹽分也沒有導致血壓升高。因此，只有50%到60%的高血壓被認為是與過量攝入鹽直接相關。

那麼，除了誘發高血壓以外，過量攝入鹽還會不會有其他影響？

近日，發表在《

Cell Reports

》上的一項研究中，來自

美國佐治亞州立大學

領導的研究團隊

透過新開發的神經影像學技術與外科手段相結合的方法揭示了鹽攝入對大腦更深層的影響。

他們觀察到

齧齒類動物急性鹽負荷會引發大腦血管收縮，血流量減少，從而導致了局部的缺氧微環境。

這一發現著實令人驚訝，因為在阿爾茨海默症和中風等疾病中也觀察到了類似情況。

當神經元被啟用時，它通常會使所在區域的血流迅速增加。這個過程被稱為神經血管耦合（NVC，俗稱功能性充血）。適當的腦功能依賴於神經血管耦合，它確保了大腦在代謝需求增加及時輸送葡萄糖和氧氣。

基於神經血管耦合開發的功能性磁共振成像（fMRI）等技術的應用，使研究人員在研究NVC反應的細胞機制方面有了顯著進展。然而，以前的研究仍僅限於大腦背側淺表區域（如大腦皮層），如血流如何對來自環境的感覺刺激（如視覺或聽覺刺激）做出反應。對於同樣的原理是否適用於與身體自身產生的刺激相協調的大腦深層區域，即所謂的內感受性訊號，科學家們仍知之甚少。

在這項新研究中，研究人員使用下丘腦視上核作為模型，在解剖學和功能上與大腦皮層不同的大腦區域測量神經血管耦合。

下丘腦視上核（SON）位於大腦深層區域，具有獨特的細胞結構特性，它高度血管化，並參與關鍵的身體功能，包括飲水、飲食、體溫調節和生殖。然而，下丘腦視上核密集的血管網路卻不需要維持其代謝需求。因此，研究人員認為，代謝供需的不匹配表明該系統除了提供能量底物外，還應該具有其他功能。

為此，研究人員重點研究了下丘腦的血流如何隨著鹽的攝入而發生改變。選擇鹽是因為機體需要非常精確地控制鈉含量，體內甚至有特定細胞來實時檢測血鈉水平。當攝入鹽時，大腦會感知並激活一系列使鈉水平下降的代償機制。

研究人員給大鼠靜脈緩慢注射高滲鹽水，並透過體內電生理學以及最新開發的體內雙光子成像方法（可透過光學途徑進入下丘腦腹側）觀察。

他們發現，急性鹽負荷在逐漸增加下丘腦血管加壓素（VP）神經元放電，引起血管收縮。減少了區域性血流量。血管加壓素即抗利尿激素，在維持鹽的適當濃度方面發揮著關鍵作用。

因此，這種獨特的神經血管耦合模式導致了局部的缺氧微環境。

研究通訊作者、佐治亞州立大學神經炎症和心血管代謝疾病中心主任Javier SternStern教授說：“這一發現讓我們大吃一驚。因為我們觀察到了血管收縮，這與大多數研究描述的大腦皮層對感覺刺激的反應相反。在阿爾茨海默症、中風或區域性缺血等疾病發生後，大腦皮層的血流也會像這樣減少。”

鹽誘導的這一過程導致區域性缺氧微環境，引起血管加壓素正反饋興奮。SternStern的團隊將這種現象稱為“逆向神經血管耦合（逆NVC）”，血流減少進一步將導致腦過度缺氧。

此外，他們還觀察到了其他差異：在大腦皮層中，血管對刺激的反應非常侷限，血管擴張會迅速發生；而在下丘腦，反應是瀰漫性的，並且在很長一段時間內緩慢發生。

Stern說：“當我們攝入了大量鹽的時候，體內的鈉水平會在很長一段時間內保持升高。缺氧應該是一種增強神經元對持續鹽刺激反應能力的機制，使它們能在很長一段時間保持活躍。”

研究人員計劃在其他動物模型中研究這種反向神經血管耦合機制，以確定該機制是否驅動了鹽依賴性高血壓病理學。此外，他們希望用這個方法研究其他大腦區域和疾病，包括抑鬱症、肥胖和神經退行性疾病。

Stern說：“如果你長期攝入大量鹽，加壓素神經元就會過度活化，進一步會導致過度缺氧，最終引發腦組織損傷。如果能更好地理解這一過程，我們就能設計出新的靶點來阻止這種缺氧機制的啟用，並可能改善與鹽相關的高血壓患者的預後。”

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參考資料：

［1］https：//doi。org/10。1016/j。celrep。2021。109925