科學家回復了老鼠失去的記憶

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英國劍橋和里茲大學的科學家們已經成功逆轉了小鼠與年紀相關的記憶喪失,並表示他們的發現可能會導致治療方法的發展,以防止人們隨著年齡的增長而喪失記憶力。

圖片來源: https://scitechdaily.com/

今年七月發表在Molecular Psychiatry 上的一項研究中,該團隊研究顯示大腦細胞外基質的變化——神經細胞周圍的“支架”——會導致記憶力隨著年齡的增長而喪失,但使用基因治療可以逆轉這些變化。 .

最近的證據顯示神經周圍網絡 (Perineuronal nets , PNN) 在神經可塑性中的作用——大腦學習和適應的能力——以及產生記憶的能力。PNN 是軟骨樣結構,主要圍繞大腦中的抑制性神經元。它們的主要功能是控制大腦的可塑性水平。它們在人類 5 歲左右出現,並關閉增強可塑性的時期,在此期間大腦中的連接得到優化。然後,可塑性被部分關閉,使大腦更有效率但可塑性降低。

PNN 包含稱為硫酸軟骨素的化合物。其中一些,如 4-硫酸軟骨素,抑製網絡的作用,抑制神經可塑性;其他的,如 6-硫酸軟骨素,促進神經可塑性。隨著年齡的增長,這些化合物的平衡會發生變化,並且隨著 6-硫酸軟骨素水平的降低,我們學習和形成新記憶的能力也會發生變化,導致與年齡相關的記憶力下降。

劍橋大學和里茲大學的研究人員調查了操縱 PNN 的硫酸軟骨素成分是否可以恢復神經可塑性並緩解與年齡相關的記憶缺陷。

為此,該團隊觀察了 20 個月大的老鼠——被認為非常老——並使用一套測試顯示,與六個月大的老鼠相比,這些老鼠的記憶力出現了缺陷。

例如,一項測試涉及查看老鼠是否識別出一個物體。老鼠被放置在一個 Y 形迷宮的起點,然後離開去探索兩條手臂末端的兩個相同的物體。過了一會兒,老鼠再次被放入迷宮中,但這次一隻手臂包含了一個新物體,而另一隻手臂則包含了重複物體的副本。研究人員測量了老鼠探索每個物體的時間,以查看它是否記住了之前任務中的物體。年長的老鼠不太可能記住這個物體。

該團隊使用“病毒載體”治療衰老小鼠,這種病毒能夠將 6-硫酸軟骨素硫酸鹽的數量重組到 PNN 中,並發現這完全恢復了老年小鼠的記憶,其水平與年輕的老鼠。

里茲大學生物醫學科學學院的 Jessica Kwok 博士說:“當我們用這種治療方法治療衰老的老鼠時,我們看到了顯著的結果。記憶力和學習能力恢復到了他們從未見過的水平,因為它們已經很多了。更年輕。”

為了探索 6-硫酸軟骨素在記憶力喪失中的作用,研究人員培育了經過基因操縱的小鼠,它們只能產生低水平的化合物來模擬衰老的變化。即使在 11 週時,這些小鼠也表現出過早失憶的跡象。然而,使用病毒載體增加硫酸軟骨素 6 的水平將它們的記憶力和可塑性恢復到與健康小鼠相似的水平。

劍橋大學 John van Geest 腦修復中心的 James Fawcett 教授說:“令人興奮的是,雖然我們的研究只在老鼠身上進行,但同樣的機制應該在人類身上起作用——大腦中的分子和結構。人類的大腦與囓齒動物的大腦相同。這顯示有可能防止人類在老年時發生記憶喪失。”

該團隊已經確定了一種潛在的藥物,已獲准供人類使用,可以口服並抑制 PNN 的形成。當這種化合物被給予小鼠和大鼠時,它可以恢復衰老時的記憶,還可以改善脊髓損傷的恢復。研究人員正在研究它是否可能有助於緩解阿茲海默病動物模型的記憶喪失。

Fawcett 教授團隊採用的方法——使用病毒載體進行治療——越來越多地用於治療人類神經系統疾病。該中心的第二個團隊最近發表了一項研究,顯示它們可用於修復青光眼和癡呆症造成的損傷。

該研究由英國阿茲海默氏症研究中心、醫學研究委員會、歐洲研究委員會和捷克科學基金會資助。

 

原始研究報告:

Chondroitin 6-sulphate is required for neuroplasticity and memory in ageing

https://www.nature.com/articles/s41380-021-01208-9

原始報導:

Scientists reverse age-related memory loss in mice

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210722113052.htm

 

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霧之舟

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