伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員發(fā)現(xiàn),增加阿爾茨海默病 (AD) 小鼠新神經(jīng)元的產(chǎn)生可以挽救動物的記憶缺陷。這項將于 8 月 19 日發(fā)表在《實驗醫(yī)學雜志》上的研究表明,新的神經(jīng)元可以整合到存儲記憶并恢復其正常功能的神經(jīng)回路中,這表明提高神經(jīng)元的產(chǎn)生可能是治療 AD 患者的可行策略。
新的神經(jīng)元是通過稱為神經(jīng)發(fā)生的過程從神經(jīng)干細胞產(chǎn)生的。先前的研究表明,AD 患者和攜帶與 AD 相關基因突變的實驗室小鼠的神經(jīng)發(fā)生受損,特別是在大腦中稱為海馬的區(qū)域,該區(qū)域對記憶的獲取和恢復至關重要。
“然而,尚不清楚新形成的神經(jīng)元在記憶形成中的作用,以及神經(jīng)發(fā)生缺陷是否會導致與 AD 相關的認知障礙,”伊利諾伊大學芝加哥學院解剖學和細胞生物學系的 Orly Lazarov 教授說醫(yī)學。
在這項新研究中,Lazarov 及其同事通過遺傳增強神經(jīng)元干細胞的存活率來促進 AD 小鼠的神經(jīng)發(fā)生。研究人員刪除了 Bax,這是一種在神經(jīng)元干細胞死亡中起主要作用的基因,最終導致更多新神經(jīng)元的成熟。以這種方式增加新神經(jīng)元的產(chǎn)生恢復了動物在測量空間識別和上下文記憶的兩種不同測試中的表現(xiàn)。
通過熒光標記在記憶獲取和檢索過程中激活的神經(jīng)元,研究人員確定,在健康小鼠的大腦中,參與存儲記憶的神經(jīng)回路包括許多新形成的神經(jīng)元以及更老、更成熟的神經(jīng)元。這些記憶儲存回路在 AD 小鼠中包含較少的新神經(jīng)元,但當神經(jīng)發(fā)生增加時,新形成的神經(jīng)元的整合得以恢復。
對形成記憶存儲回路的神經(jīng)元的進一步分析表明,促進神經(jīng)發(fā)生還增加了樹突棘的數(shù)量,樹突棘是已知對記憶形成至關重要的突觸結構,并恢復神經(jīng)元基因表達的正常模式。
Lazarov 及其同事通過在 AD 小鼠大腦中特異性地使新形成的神經(jīng)元失活,證實了新形成的神經(jīng)元對記憶形成的重要性。這逆轉了促進神經(jīng)發(fā)生的好處,阻止了動物記憶力的任何改善。
“我們的研究首次表明,海馬神經(jīng)發(fā)生的損傷通過降低未成熟神經(jīng)元對記憶形成的可用性,在與 AD 相關的記憶缺陷中發(fā)揮作用,”拉扎羅夫說。“綜上所述,我們的結果表明,增強神經(jīng)發(fā)生可能對 AD 患者具有治療價值。”
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