大家都知道，鋁攝入多了，會(huì)對神經(jīng)造成損傷，容易得阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病。可到底鋁在人體里做了哪些手腳？卻始終無人知道。最近，中科院上海應(yīng)用物理研究所和中國石油大學(xué)利用上海光源開展實(shí)驗(yàn)，揭開了其中奧秘：鋁離子會(huì)牢牢抓住蛋白質(zhì)骨架上的氮原子和氧原子，對蛋白造成難以扭轉(zhuǎn)的傷害。這種對人體的傷害，可能還不局限于神經(jīng)系統(tǒng)，科學(xué)家正準(zhǔn)備進(jìn)行全面“排摸”。

　　鋁并不在人體所需的各種微量金屬元素的名單上，進(jìn)入人體的鋁，幾乎都來自各種添加劑，以及環(huán)境污染。該所水科學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究員宋波解釋，因?yàn)殇X有雙面性—它既可以丟失電子，變成離子，遨游水中，又可能與一些非金屬元素的電子“手拉手”，形成無法溶于水中的牢固組合。而蛋白質(zhì)骨架上，就有大量氮、氧原子，當(dāng)鋁離子遇上它們時(shí)，就會(huì)沖破水分子的包圍，與它們“拉”起“手”來，形成一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這樣一來，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)就會(huì)被附著上來的鋁破壞，無法再行使原來的使命。

　　此前，科學(xué)家一直不知道鋁到底在人體內(nèi)動(dòng)了哪些手腳，這次利用上海光源高質(zhì)量的同步輻射光，結(jié)合生物物理實(shí)驗(yàn)和理論分析，科學(xué)家終于看到了鋁如何破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的過程。宋波說，相對于銅、鐵、鋅等人體所需的金屬元素，鋁與蛋白質(zhì)骨架的結(jié)合能力強(qiáng)很多。

　　由于結(jié)合方式特別，所以鋁一旦進(jìn)入人體，就很難被清除掉。該課題的宋波、黃方、高興宇、方海平等研究人員認(rèn)為，目前科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)鋁離子與神經(jīng)末端的蛋白質(zhì)結(jié)合后，會(huì)阻礙神經(jīng)信號的傳遞，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)退化。但它對身體的傷害，很可能不止于神經(jīng)系統(tǒng)，下一步科學(xué)家準(zhǔn)備好好排摸一下它到底還有哪些危害，例如與糖尿病、貧血癥、腎功能衰竭等等的關(guān)系。

　　鋁離子與蛋白結(jié)合、在蛋白骨架上誘導(dǎo)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，作為一種新的作用形式，為理解金屬離子與生物分子的作用機(jī)理提供了新視角，也對揭示大腦相關(guān)疾病的分子機(jī)制有重要意義。此研究成果有望在相關(guān)疾病的預(yù)防、藥物設(shè)計(jì)以及生物納米技術(shù)、環(huán)境治理等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。相關(guān)研究結(jié)果作為首頁插圖發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。