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咖啡有益新视角!《柳叶刀》子刊:咖啡或是预防痴呆、帕金森等神经退行性疾病的有利武器,这类人风险减低4-8倍!

来源:生物谷原创 2023-09-11 17:35

“当美酒奇遇咖啡,风味于舌尖上,交织一场奇妙之旅。“”香,大而化之,酱香典范,回味悠长;柔,酱香白酒融入丝滑厚奶,香醇浓郁“

“当美酒奇遇咖啡,风味于舌尖上,交织一场奇妙之旅。“”香,大而化之,酱香典范,回味悠长;柔,酱香白酒融入丝滑厚奶,香醇浓郁“

 

听着有没有很熟悉,没错,这介绍的就是近来大火的瑞X咖啡与茅x酒联名的酱香拿铁,单日超过一亿元的销售额使其成为了一款现象级的产品,或许此刻屏幕前的你正手捧一杯咖啡看着我们今天最新的推文,如果是的话,坐好慢慢看,今天的主题就和你手中的咖啡息息相关。

 

咖啡的功效自不必多说,打工人最清楚它能干点啥,不然怎么能叫“续命水“。不过严谨一点说,由咖啡豆磨制的咖啡中含有大约100种不同的物质,包括咖啡因、单宁酸、油和氮化合物等。作为一种兴奋剂,它能对人体会产生很多影响,包括有利尿、刺激中枢神经和呼吸系统、扩大血管、使心跳加速、增强横纹肌的力量以及缓解大脑和肌肉疲劳等作用。

 

作为世界三大饮料之一,咖啡有着悠久的历史,二十世纪以来,人们对咖啡具有哪些功效逐渐产生了浓厚的兴趣,近百年来,关于咖啡利弊的争论也时有发生,不过近年随着科技的进步,我们对咖啡的功用有了更进一步的认识。2023年7月19日,国际期刊Journal of Agricultural And Food Chemistry上刊登了一篇名为:Espresso Coffee Mitigates the Aggregation and Condensation of Alzheimer′s Associated Tau Protein的研究文章,这项研究表明咖啡对神经退行性疾病,特别是阿尔茨海默病具有一定的保护作用。

 

 

研究首先浓缩咖啡制备了咖啡样品,并使用核磁共振谱(NMR)进行了检测,其主要代谢物包括有三甲基嘧啶(trigonelline)、咖啡因、乳酸和绿原酸(chlorogenic acids,CGAs)等,咖啡提取物的分析表明其中包含了阿拉比卡咖啡豆和罗布斯塔咖啡豆中的化合物,我们熟知的瑞幸、星巴克就会使用其作为制作咖啡的原材料。

图一:Tau蛋白构象改变的时间过程1

 

为了评估tau蛋白在咖啡提取物存在和不存在的情况下的聚集动力学,研究者进行了ThT荧光测定,在低浓度的咖啡提取物存在下(50 μg/mL),神经细胞中tau蛋白的聚集动力学呈典型的S形趋势,形状与对照组相似,然而,它表现出明显延长的滞后阶段和减少的纤维生长速率。有趣的是,在400 μg/mL咖啡提取物存在下,ThT荧光几乎没有增加,典型的S形形状也不明显。这些观察结果表明,咖啡提取物以浓度依赖的方式对tau蛋白的纤维形成具有抑制作用。

 

为了了解在咖啡提取物和生物活性化合物的存在下,tau蛋白在聚集过程中的结构是如何改变的,研究人员使用了圆二色光谱(CD)来研究tau蛋白的二级结构变化。实验结果表明,在咖啡提取物和一些生物活性化合物的存在下,tau蛋白的二级结构发生了显著的变化。特别是,当咖啡因和异黄酮等化合物存在时,tau蛋白的二级结构保持相对无序的状态,而不形成典型的β-折叠结构,以上结果如图一所示。这表明这些化合物在一定浓度下能够抑制tau蛋白的β-折叠结构的形成,从而可能有助于减缓tau蛋白的聚集,这对于神经退行性疾病的研究具有潜在的重要意义。然而,咖啡提取物的影响可能更加复杂,因为其复杂的组成可能导致不同类型的结构和聚集体的存在,这需要进一步研究来完全理解。

 

进一步的,作者使用透射电子显微镜(TEM)分析了tau蛋白在存在或不存在咖啡提取物或单一化合物的情况下的聚集形态。三甲基嘧啶和茶碱的存在对tau蛋白纤维组装的影响较小,能够观察到长直纤维和扭曲纤维。咖啡因和异黄酮在较低浓度下对tau蛋白的纤维化产生显著抑制作用,形成了短丝状结构,如图二所示。在更高的浓度下,几乎所有可见的结构都是短丝状,与仅含tau蛋白的情况相似。基本上说,咖啡提取物和某些生物活性化合物,如咖啡因和异黄酮,能够抑制tau蛋白的纤维化,并导致形成短丝状结构,这可能对于神经退行性疾病的研究具有重要意义。

图二:tau蛋白聚集体的透射电镜图1

 

无独有偶,2023年9月6日,国际期刊The Lancet Regional Health – Western Pacific也刊登了一篇研究咖啡与帕金森疾病的相关研究:Caffeine intake interacts with Asian gene variants in Parkinson's disease: a study in 4488 subjects

 

在这项大型的病例对照研究中,研究人员采用了不同的统计方法进行分析。研究着重指出在三种不同的帕金森致病基因LRRK2风险变异中,存在一致且显著的基因-咖啡因摄入相互作用。在携带LRRK2风险变异但不喝咖啡的无症状个体相比于野生型LRRK2基因且喝咖啡的人,其帕金森病风险可能增加了四到八倍,结果如图三所示。这强调了基因和咖啡因摄入之间的交互作用对于帕金森病风险的影响,研究还提到咖啡因通过阻止腺苷A2A受体(ADORA2A)发挥神经保护作用。这是基于在神经毒素和动物帕金森病模型中的实验结果。这一发现暗示了咖啡因可能通过这种机制来影响帕金森病风险。

图三:将帕金森病(PD)的相对危险度(OR,Odds Ratio)按照LRRK2风险位点的遗传携带状态和咖啡因消费进行分层比较2

 

总的来说,这两项研究认为适量的浓缩咖啡摄入对神经系统具有一定的保护作用。实验结果表明浓缩咖啡提取物及其某些成分可以改善退行性疾病病理的有益特性。这些发现可能为进一步研究在预防和治疗神经退行性疾病方面的生物活性化合物设计铺平了道路。

 

但是,咖啡虽好,也不要贪杯哦,根据《中国预防心血管疾病指南》的建议:喝咖啡每天2杯左右为宜,不建议吃饭的时候喝咖啡,喝咖啡最好与进餐时间相隔半小时以上,以免影响食物中的钙、铁、维生素 B6 的吸收。同时不建议孕妇和儿童喝咖啡,咖啡的添加成分,比如奶油、糖、咖啡伴侣等,不宜过多以免不利于健康。现在,是时候享用您手中的咖啡了!

 

参考文献:

1. Tira R, Viola G, Barracchia CG, et al. Espresso Coffee Mitigates the Aggregation and Condensation of Alzheimer's Associated Tau Protein. J Agric Food Chem. 2023;71(30):11429-11441. doi:10.1021/acs.jafc.3c01072

2. Yi-Linong Xiao Deng Kumar M.Prakash, et al. Caffeine intake interacts with Asian gene variants in Parkinson's disease: a study in 4488 subjects. The Lancet Regional Health - Western Pacific. 2023;40: 100877. doi:10.1016/j.lanwpc..2023.100877

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