【研究新知分享】二甲基甘氨酸避免甲苯引起的認知記憶及突觸可塑性異常

研究新知分享

二甲基甘氨酸避免甲苯引起的認知記憶及突觸可塑性異常

甲苯為常用的有機溶劑,卻也是吸食強力膠成癮的元兇。臨床研究指出甲苯暴露會導致認知功能異常,包括成癮者高劑量 (~2000 ppm) 的濫用與工業上如印刷與美甲業等低劑量 (~100 ppm) 的職業暴露。

神經及精神醫學研究中心陳慧諴研究員多年致力於研究甲苯的毒性機制,先前已發現甲苯可藉由抑制興奮性離子通道N-methyl-Daspartate ( NMDA ) 受體導致記憶功能喪失。

本研究發現二甲基甘氨酸 ( N,N-dimethylglycine, DMG ) 可防止甲苯對NMDA受體抑制,避免認知記憶異常

圖1. 二甲基甘氨酸藉調節NMDA受體避免甲苯引起的認知記憶及突觸可塑性異常

研究結果顯示,在小鼠腹腔注射急性高劑量甲苯 ( 750 mg/kg ),會產生類似成癮者吸食後的認知記憶異常,包含辨認熟悉和陌生小鼠或熟悉和新奇物體所需的記憶測試。另外在與記憶形成重要腦區海馬迴之神經迴路中,電生理紀錄顯示甲苯降低了突觸傳遞活性與突觸可塑性。

此外,事先投予二甲基甘氨酸的,可有效避免甲苯造成的記憶損傷與突觸功能異常。而NMDA受體上glycine結合位拮抗劑,明顯抑制了DMG的保護效果,證實DMG可藉由活化NMDA受體活性來預防甲苯對此受體之抑制效果和後續對記憶與突觸的影響。

二甲基甘氨酸為甘胺酸之衍生物,存在於食物(如豆類、糙米和南瓜籽)中。歐美作為營養補充品販售,本研究結果顯示,二甲基甘氨酸具有應用於預防甲苯導致認知功能異常的潛力。

本項研究,除國家衛生研究院經費外,同時接受科技部研究計畫經費。第一作者為神經及精神醫學研究中心博士後研究員謝崇斌,另外共同作者陳浩 (清華大學分子醫學研究所碩士)為國家衛生研究院與清華大學合作的醫學生物科技學程中共同指導的研究生。全文已於2020/10/18刊登於國際期刊『毒理學』(Toxicology)。

2021-03-04

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