印度：靈芝水萃取物可加速身體適應高海拔，保護低壓低氧下的腦細胞
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- 分類：2020-2024
- 建立於 2020-10-18, 週日 13:55
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2020年6月2日／印度國防部生理學與聯合科學研究所／Scientific Reports
文／吳亭瑤
高海拔低壓低氧，腦神經首當其衝
海拔愈高，氣壓愈低，氧氣愈稀，生理機能的運作愈會受到影響，也愈容易引起各種被泛稱為高山症（altitude sickness）的健康風險。
這些健康風險，可以只是頭痛頭暈、噁心嘔吐、倦怠無力等不舒服，也可以發展成影響認知、運動、意識功能的腦水腫，或是影響呼吸功能的肺水腫。情況有多嚴重，能否在休息後逐漸恢復，會不會進一步惡化成不可逆的傷害甚至威脅生命，端視體內組織細胞對外界氧氣濃度變化的調適能力。
要到多高才會出現高山症因個人體質而異，原則上海拔1, 500公尺以上（中海拔）就會開始對人體產生影響；在身體未適應前就貿然到達海拔2,500公尺以上（高海拔）任何人，包括健康成年人，都很容易出狀況。
不論是謹慎規劃爬升高度，還是行前服用預防藥物，目的都是為了提高身體的適應力，防範高山症的發生。但其實還可再加上一個選擇，那就是靈芝。
因為根據印度國防部生理學與聯合科學研究所（Defence Institute of Physiology and Allied Sciences，簡稱DIPAS）於今年（2020）六月發表在《Scientific Reports》（科學報導期刊）的研究發現，靈芝水萃取物可以減輕低壓低氧對腦神經的傷害，維護空間記憶相關的認知功能。
水迷宮──檢測老鼠記憶能力的好方法
實驗開始前，研究者先花幾天時間，訓練大鼠在水迷宮尋找暗藏在水底下的休息平台（圖1）。
圖1 水迷宮示意圖
大鼠擅長游泳，但不喜歡水，所以牠們會努力尋找可以避開水的地方。
根據圖2的游動軌跡記錄可以發現，從第一天的繞了好幾圈，到第六天的一直線，大鼠找到平台的速度愈來愈快（圖2右三），顯示其具有很好的空間記憶能力。
把平台拿掉，大鼠的游動軌跡則會集中在平台所在的區域（圖2右一），這說明牠對平台位於哪裡，的確有清楚的記憶。
圖2 大鼠在水迷宮尋找平台的游動軌跡記錄（紫色線條）
──在氣壓和氧氣都正常的環境下
靈芝減輕低壓低氧對空間記憶的影響
把這些受過訓練的正常大鼠，保留部分繼續在氣壓和氧氣都正常的環境下生活，作為實驗的控制組（Control），其他則送進低壓艙，模擬在超高海拔（25,000英尺，約7620公尺）的低壓低氧（hypobaric hypoxia，簡稱HH）環境下生活。
低壓艙大鼠中，部分餵食靈芝水萃物（aqueous extract of Ganoderma lucidum，簡稱GLAQ），每天劑量100、200或400 mg/kg（HH+GLAQ 100、200或400組），另有部分不給予靈芝（HH組）以作為對照。
這樣的實驗一共持續一週，實驗結束隔天，把上述五組大鼠放到水迷宮裡，看牠們是否還記得平台的位置。結果如圖3所示：
控制組（Control）仍清楚記得平台所在位置，一下子就能找到平台；低壓艙大鼠（HH）的記憶能力明顯受損，需控制組兩倍以上時間才能找到平台。但同樣在低壓艙的低氧環境下生活，有吃靈芝水萃物的大鼠對於平台的記憶則明顯好很多，而且靈芝吃得愈多，耗費的時間愈接近正常的控制組。
圖3 低壓低氧對大鼠空間記憶的影響（有平台）
緊接著，研究者把平台移開，再把大鼠放到水迷宮裡。結果如圖4所示：
控制組（Control）會花最多時間在平台原所在區繞來繞去，表示在牠的認知裡，平台應該就在才對（但怎麼不見了？）；低壓艙大鼠（HH）則呈現瞎踫運氣的狀態到處亂游；有吃靈芝的低壓艙大鼠（HH+GLAQ）在平台區域游動的時間就明顯增加，而且吃的靈芝愈多，逗留的時間愈接近正常的控制組（圖4）。
圖4 低壓低氧對大鼠空間記憶的影響（無平台）
靈芝護腦，減輕腦水腫與海馬迴損傷
上述實驗結果顯示，靈芝的確能減輕低壓低氧導致的空間記憶錯亂。記憶功能是大腦結構和運作是否正常的表現，因此研究者進一步將實驗大鼠的腦組織解剖進行分析，結果發現：
低壓低氧會引發血管性腦水腫（微血管通透性增加，使大量液體從血管滲出聚積在腦組織間隙）和海馬迴（掌管記憶形成）出現損傷，但這些問題在事先有食用靈芝水萃取物的大鼠身上均減輕許多（圖5、6），說明靈芝有保護大腦的作用。
圖5 靈芝緩和低壓低氧造成的腦水腫
〔說明〕圖為大鼠大腦皮質組織染色切片。正常狀況應像控制組（Control）黑色箭頭所指，血管結構完整且周圍無積水。但在低壓低氧組（HH）則會出現腦血管變形和周圍積水現象；相較之下，事先有吃靈芝水萃物的大鼠（HH+GLAQ 200）處在低壓低氧環境時，腦血管變形和血管周圍積水的情況就明顯減輕很多。
圖6 靈芝減輕低壓低氧對海馬迴的傷害
〔說明〕圖為大鼠海馬迴組織染色切片，上圖黑色箭頭所指為損傷的神經細胞，下圖則是上圖的量化。
靈芝抗衡低壓低氧的作用機制
為什麼靈芝水萃取物可以抵擋低壓低氧造成的傷害，研究者將其進一步深入探討的結果匯整如圖7，基本上有兩個大方向：
一方面是身體在適應低壓低氧時的生理反應，會因靈芝的介入而調節得比較快也比較好；另一方面，靈芝可以直接調控腦神經細胞裡的相關分子，從抗氧化、抗發炎、維持體內氧氣恆定、調整大腦神經迴路、保持神經傳遞通暢等多種途徑，進而達到保護神經組織和記憶能力的作用。
圖7 高海拔低壓低氧環境下，靈芝的保護作用與調節機制
過去已有許多研究從阿茲海默症、巴金森氏症、癲癎、血管栓塞、意外造成腦傷、衰老退化等多不同方面，指出靈芝具有保護腦神經的作用，如今這份來自印度的研究又從高海拔低壓低氧的角度，為靈芝的「增智慧不忘」再添證明。
尤其研究單位DIPAS隸屬印度國防部的國防研究與發展組織（DRDO），長期對高海拔生理學領域有深入探討，如何提高士兵對高海拔環境與壓力的適應力和戰鬥力，一直是其關注的焦點，因而使得這項研究的成果更具深義。
該研究使用的靈芝水萃物GLAQ含蓋的活性成分除了多醣類，還包含酚類、黃酮類、靈芝酸A等。研究者在發表本篇研究之前，已做過該萃取物的九十天亞慢性毒性試驗，確認其劑量即使高達1000 mg/kg，也不會對對大鼠各組織器官和生長發育造成負面影響。因此上述實驗的最低有效劑量200 mg/kg，顯然具備相當的安全性。
做好萬全的準備，才能享受登高的樂趣，才能體會接近天際的感動。有安全的靈芝為你加油打氣，應該能更安全的實現你的願望才對。
資料來源
1. Purva Sharma, Rajkumar Tulsawani. Ganoderma lucidum aqueous extract prevents hypobaric hypoxia induced memory deficit bymodulating neurotransmission, neuroplasticity and maintaining redox homeostasis. Sci Rep. 2020; 10: 8944. Published online 2020 Jun 2.
2. Purva Sharma, et al. Pharmacological effects of Ganoderma lucidum extract against high‐altitude stressors and its subchronic toxicity assessment. J Food Biochem. 2019 Dec;43(12):e13081.