乳源PRP預防失智症的研發歷程

乳品預防失智症的實證

　　許多研究報告顯示，常食乳品可降低老人失智症的風險(Villoz et al., 2024; Wu and Sun, 2016; Camfield et al,. 2011)。台灣國民健康局的資料分析，發現每周攝取乳品≥3次者，認知惡化風險顯著減少。其統計差異(P=0.044，P值愈小差異愈大)甚至比每周攝取蔬果≥5次者(P=0.048)還顯著(陳正美 2013)。

　　攝取蔬果有利認知，可以用減少氧化發炎來解釋(詳見失智症書第8章)。攝取乳品卻找不到既有的學理來解釋。

　　另外，還有從初乳所萃取的Colostrinin(請見失智症書第10章之9)，已在臨床第二期試驗。業者會投資幾億美金從事藥物核准的臨床試驗，表示有相當程度的實驗證據能防治阿茲海默症。研究顯示分娩六小時後的乳汁，Colostrinin的含量就急遽減少。一般鮮乳是不含Colostrinin的。但是否隱藏在那裡？

　　從流行病學的角度，以有效食材的經驗法則，再來倒推探討其有效成分與作用機制，會是成功機率較大的方法。這也是現代研究中草藥有效成分常用的方法。

　　由這麼多報告顯示，乳品必定含有什麼獨特的成分，對改善認知有幫助。

邏輯思考與推理

　　尋找乳中預防失智症的成分，先從宏觀來思考。如果是維他命或礦物質，那吃顆綜合維他命丸更有效。

　　如果是乳糖，它們分解成葡萄糖和半乳糖後進入血液，沒什麼特別的功用。

　　乳脂含有高量的中低鏈脂肪酸，可產生酮體供腦部能量。但功不及Aβ，而且乳脂被排除在很多乳品之外。

　　生長因子、乳鐵素、蛋白質上連結的寡醣等，雖對腸道健康有利，影響也不及腦部。

　　剩下乳清蛋白和酪蛋白。不過蛋白質經過胃腸的消化分解，都變成胺基酸吸收。各種食物的胺基酸組成雖有差別，混在一餐裡差別就不大，沒道理會影響認知。

疏水性小胜肽

　　且慢！疏水性的胜肽可以大到十幾個胺基酸，還能被口腔的舌下和兩頰以及小腸上皮細胞或M細胞(microfold cell，微褶皺細胞)吸收。而酪蛋白含有許多獨特的疏水性胺基酸序列。前述RAGE抑制劑都是疏水性分子，而Aβ也是疏水性聚集。再加Colostrinin也是屬於疏水性胜肽。

　　所以初步推論是，酪蛋白中某些疏水性胺基酸序列可能是預防失智症的成分。

獨特的脯胺酸序列Pro-X-X-Pro

　　酪蛋白主要有α、β、和κ三種。觀察它們的胺基酸序列，雖然有不少連續的疏水性胺基酸，但中間常穿插極性胺基酸，不容易和RAGE有強的疏水性結合。倒是它們含有許多脯胺酸(Proline, Pro)。而Colostrinin也含有約20%的脯胺酸。

　　脯胺酸的結構在20種胺基酸裡是比較特殊的，它的α-胺基(-NH₂)與自身的 δ-C形成共價鍵，無法如α螺旋形成分子內氫鍵，故稱為α螺旋的破壞者。其游離出來的羰基（-C=O)則能夠去與其它分子形成分子間的氫鍵。

　　含有許多脯胺酸的胜肽(proline-rich peptide，PRP)，其二級結構主要為polyproline II helix，會形成三角錐狀的左手螺旋，長度為α螺旋的2.1倍，延展性好，與其他分子的接觸面積較多，容易與其他分子結合(Rath et al., 2005)。

　　膠原蛋白是富脯胺酸胜肽的例子之一，因此膠原蛋白很容易三條分子繞在一起。不過膠原蛋白含有許多糖基和羥基，親水性很好，因此不會與RAGE結合。

　　脯胺酸是疏水性胺基酸。當兩個脯胺酸相隔二或三個胺基酸(Pro-X-X-Pro或Pro-X-X-X-Pro)時，它們位在三角錐的同一平面(如圖)，穿插的極性胺基酸就可位在外面，不影響疏水性結合，反而可干擾別的疏水性分子來結合。同平面上如再補以一些疏水性胺基酸，與RAGE或Aβ的疏水性結合會更強。
 

　　再者，RAGE的V區正電區與疏水區交界處有Pro⁴²-Lys-Lys-Pro-Pro ¹⁶，V區與C1區交界處也有Pro²¹⁵(Pro-Gly-Leu-Pro²¹⁵)參與疏水性結合¹³。如果有Pro-X-X-Pro/Pro-X-X-X-Pro的胜肽與之結合，或與疏水區結點，都可能干擾RAGE與Aβ的結合。

　　故進一步推論：酪蛋白或乳汁中可能含有Pro-X-X-Pro或Pro-X-X-X-Pro的疏水性胺基酸序列，能跟RAGE或Aβ結合。

　　我們從蛋白質資料庫調出乳汁中各種蛋白質的胺基序列，一一搜尋Pro-X-X-Pro或Pro-X-X-X-Pro序列。發現β酪蛋白含11個為最多， αs1酪蛋白有2個，κ酪蛋白有1個， IgA抗體輕鏈有2個，乳鐵素有1個， β乳球蛋白和α乳白蛋白等則沒有。

乳源PRP能與RAGE或Aβ結合

　　進一步要證實是否含Pro-X-X-Pro或Pro-X-X-X-Pro的序列(乳源PRP)，真的能與RAGE或Aβ結合？

　　我們找了β酪蛋白的數段序列委請廠商合成，購買RAGE和Aβ的抗體，用酵素免疫分析法偵測是否這些合成的胜肽能與RAGE或Aβ結合。

　　興奮的發現，確實會結合。而且某些序列結合較強，某些則較弱。

乳源PRP的製造

　　要分離這些含Pro-X-X-Pro/Pro-X-X-X-Pro的特定胜肽，沒有固定的分子大小，無法用各種色層分析的方法來純化。我們選擇與RAGE或Aβ結合較強的合成胜肽，連結到載體，免疫小鼠，與瘤細胞融合，篩選製造單源抗體。再將這些單源抗體連接到樹酯，製造親和性管柱。如此則能分離特定的胜肽。

　　另一方面，要取得這些特定序列的胜肽，須要分解β酪蛋白。然而，乳中的酪蛋白由上萬個分子聚集呈直徑約140nm的酪蛋白膠粒(如圖11-8)，外層包覆κ-酪蛋白，內層由αs1-酪蛋白、β酪蛋白、鈣磷奈米小粒組成(Holt et al., 2013)。光線透不過去被彈回來，所以乳汁看起來都呈白色。

　　如何均勻的分解這巨大的酪蛋白膠粒，以避免膠粒外層過度分解成胺基酸，而內層則尚未分解？我們用掃流式膜過濾，將分解夠小的分子濾出，太大的分子則流回去繼續分解，解決了這問題。

　　Pro-X-X-Pro/Pro-X-X-X-Pro序列主要存在於β酪蛋白，而羊乳β酪蛋白佔51%，牛乳則佔34%。故我們選擇β酪蛋白較多的羊乳，經過上述酵素的分解，單源抗體親和性管柱的分離，純化乳源PRP (如圖)。

　　再用酵素免疫分析偵測，證實乳源PRP能與RAGE或Aβ結合，並能抑制Aβ與RAGE的結合。如圖所示，Aβ+PRP (上圖右)或RAGE+PRP (下圖右)的呈色，都較沒加PRP(上下圖左)的呈色淡，表示結合較少。

　　乳源PRP能與RAGE結合，理論上也應可抑制高血糖產生的氧化AGE(進階糖化產物)，經由血腦屏障的RAGE進入腦部，危害腦神經，因而減少高血糖的失智風險。這有待未來的研究。

乳源PRP促進神經突觸生長

　　進一步研究顯示，乳源PRP還能促進小鼠海馬迴神經元的突觸生長(如下圖)，也能促進正常小鼠的空間學習(陳，2017碩士論文)。

乳源PRP配合運動、泡熱水澡、咖啡、銀杏或熟睡

　　腦部Aβ過多而聚集，是阿茲海默症的關鍵病因。運動、泡熱水澡、咖啡或銀杏葉萃取物能增加腦血流，因而增加腦部Aβ的排出。然而這些Aβ在血液遶一圈，以及血小板等製造的Aβ，會與血腦屏障的RAGE結合，再進入腦部。另外，良好睡眠等可以促進腦脊髓液的循環，有助腦內Aβ排至腦脊髓液。腦脊髓液的Aβ會經由腦殼的蛛網膜顆粒進到靜脈，同樣又經由血腦屏障的RAGE進入腦部。乳源PRP能抑制RAGE與Aβ結合，故可減少這些流出腦部的Aβ，又再進入腦部。

如何增加乳品防失智的效果

　　回到本文的開頭，每周攝取乳品≥3次者，認知惡化風險顯著減少。每周≥3次，表示不必每天都吃，隔天就可以。可能乳源PRP是阻擋Aβ經由RAGE進入腦部。好像防守山海關，一夫當關，萬夫莫敵。直到它被酵素分解掉。

　　另外，其統計差異為P=0.044。為什麼不是0.01或更低？表示雖然是有功效，對某些人還是無效的。

　　合理的解釋，除了阿茲海默症的其他病因外，乳品酪蛋白要在腸道適當的分解出PRP小胜肽，才能被吸收。不過很快又被進一步分解成無效的胺基酸。能進入到血液的機率不大。

　　最好是吃時就已經分解成乳源PRP。如此，可以在口腔兩頰或舌下吸收，進到小腸還可以進一步吸收。大大增加乳源PRP的吸收機會。

　　經過酵素分解的產品，如醱酵的(羊乳) cheese，含有較多的小胜肽。優酪乳只經短暫的醱酵，細菌優先利用醣類，因此酪蛋白很少被分解。買回的優酪乳未拆封前，可以放在室溫四、五小時，讓細菌進一步分解，再放冰箱。如此，增加酪蛋白分解的機率，會含較多的乳源PRP。

　　如果能找到廠商合作，將乳源PRP製成錠劑，當然效果最好。

總結

      乳源PRP可以阻擋Aβ進入腦部，而減少失智的風險。其為疏水性小胜肽，吸收路徑主要為口腔舌下或兩頰；次要是小腸。因此食用上述產品時，盡量在口腔停留久一點。另外，隔天吃就可以，最好空腹時服用。

　　預防阿茲海默症，除了一般的養生，如降低血糖血壓、減少氧化發炎、多用腦少煩惱等，關鍵病因的Aβ，應設法減少。最佳方法是：排出腦中Aβ，和阻止血中Aβ進入腦部，兩者搭配。也就是一天做到下列之一：運動、睡好眠、泡熱水澡、咖啡、或銀杏，以促進腦中Aβ排出；隔天服乳源PRP，阻止血中的Aβ又跑回腦中。兩者交互合作。

　　本文摘自「失智症-阿茲海默症的病因與預防」，吳輔祐著。漢珍數位圖書公司出版。

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