B 维生素被认为能够减少锰对神经系统的有害影响，这可能导致类似于帕金森病的症状。该维生素可以提升大脑中多巴胺的产生，为治疗应用提供了显著的潜力。
锰是一种对于多种身体功能至关重要的矿物质，但其缺乏和过量摄入均可能导致健康问题。对于大多数人来说，均衡的饮食能够提供足够的锰；然而，过多的暴露可能有毒，特别是对中枢神经系统的影响。长期暴露于锰中可能导致一种称为锰中毒的病症，这种病症表现出类似于帕金森病的症状，如震颤、肌肉僵硬和认知问题。
最近发表在Science Signaling的研究利用模型系统和人类神经细胞揭示锰如何损害中枢神经系统。研究结果还表明，维生素生物素可能提供某种保护作用，可能减少锰造成的损害。
“锰等神经毒金属与帕金森综合症的发生有关，” 罗彻斯特大学医学中心（URMC）环境医学与神经科学系的助理教授、该研究的主要作者苏瓦里什·萨尔卡尔（Sarkar Souvarish）博士表示。“在我们的研究中，我们使用了非靶向代谢组学、超高分辨率质谱和先进的化学信息学计算，建立了一个新的帕金森综合症模型，这使我们识别出生物素代谢作为影响锰相关神经退行性变的一个因素。”
研究锰如何损害大脑
在工作环境中及通过某些农村水源（特别是焊接烟雾）长期接触锰会增加患帕金森综合症的风险，该疾病有神经症状，尽管相关但与帕金森病不同。锰被认为与α-突触核蛋白结合，导致其错误折叠并在大脑中累积。
研究人员使用果蝇Drosophila创建了一种模型，以模拟人类的锰职业暴露。他们发现锰导致运动问题、线粒体和溶酶体功能障碍、神经元丧失，以及果蝇的寿命缩短。
该团队用从诱导多能干细胞（iPSC）中获得的人类多巴胺能神经元验证了这些结果，并展示了锰暴露对这些细胞的特定伤害。多巴胺产生细胞的下降是帕金森病和帕金森综合症的特征性症状。
生物素会是解决方案吗？
研究结果表明，由肠道细菌产生的B维生素生物素可能增加大脑中的多巴胺生产。补充生物素逆转了果蝇和iPSC衍生神经元中的神经毒性，增强了线粒体功能并减少了细胞丧失。
这一发现与我们对帕金森病的认识不断加深一致，帕金森病是一种影响多个系统的复杂疾病，其初步症状常出现在肠道中，并且肠道微生物组的变化可能与该疾病有关。
“生物素补充具有作为治疗方法缓解锰相关神经退行性变的潜力。其在人体中的安全性和耐受性使其成为进一步研究的可行选择，” 苏瓦里什表示。“提供富含生物素的益生元或产生生物素的益生菌可能提供非药物干预策略，尽管还需要进一步研究。”
本研究的共同作者包括URMC的巴勃罗·雷纳-冈萨雷斯（Pablo Reina-Gonzalez）、哈佛大学的加利·马奥尔（Gali Maor）以及哥伦比亚大学的赖云佳（Yunjia Lai）和加里·W·米勒（Gary W. Miller）。该研究获得了美国国立卫生研究院的资金支持。
