研究人员在8月1日发表于《神经生物学衰老》期刊上的一份报告1中指出,年老的黑猩猩会表现出与人类早期阿尔茨海默病相似(但不完全相同)的脑部特征。来自人类近亲的这一发现可能有助于研究人员了解人类为何会患上痴呆症,并提示老年圈养黑猩猩的看护者密切关注它们的行为变化。
尽管大多数动物的认知能力会在晚年下降,但似乎只有人类会患上阿尔茨海默病,从而导致严重的痴呆症状。阿尔茨海默病患者的大脑显示出该疾病的几种迹象:由一种名为淀粉样蛋白-β的蛋白质组成的斑块,一种名为tau蛋白的缠结以及神经元的丢失。人类曾被认为是唯一大脑可以同时包含斑块和缠结的灵长类动物——尽管一项研究确实在一个黑猩猩大脑中发现了这两种标记物2。
利用数十年汇编而成的黑猩猩大脑收藏,由俄亥俄州肯特州立大学的生物人类学家玛丽·安·拉甘蒂领导的团队分析了20只年龄在37至62岁之间死亡的年老黑猩猩的大脑。该团队检查了阿尔茨海默病患者受损的脑区——例如形成记忆的海马体——发现四只保存下来的黑猩猩大脑中都含有斑块和缠结。所有20个样本都含有“前缠结”,并且几只黑猩猩大脑的血管中含有淀粉样蛋白-β。由于该蛋白质通常存在于人类大脑血管之外,这表明斑块在黑猩猩中的形成方式可能不同。
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肯塔基大学列克星敦分校的神经科学家伊丽莎白·海德说:“这是一篇非常酷的论文”。她说,即使黑猩猩从未出现阿尔茨海默病的症状,了解它们自发地产生该疾病的生物学迹象也可能产生关于其早期阶段以及潜在的预防方法的有用信息。
佐治亚州亚特兰大埃默里大学的实验神经病理学家拉里·沃克也对这项研究印象深刻。他说,这篇论文的优势在于,所涉及的大量动物提供了黑猩猩大脑衰老不同方式的良好样本。
研究人员无法将黑猩猩大脑的生物学变化与其晚年行为的转变联系起来。这些动物曾生活在动物园、研究实验室和保护区,因此接触过不同的刺激并接受过不同的认知测试。
尽管从未在黑猩猩身上观察到严重的痴呆症,但斑块和缠结的同时存在表明这可能是可能的,研究合著者、佐治亚州立大学亚特兰大分校的心理学家威廉·霍普金斯说。鉴于这些发现,他说,那些照顾黑猩猩的人应该积极监测老年动物的认知健康。2015年,美国实际上结束了对黑猩猩的生物医学研究,包括磁共振成像扫描,但霍普金斯说,这种扫描可能对从研究机构退休的老年动物群体有用。
淀粉样蛋白-β和tau蛋白的序列在人类和黑猩猩中是相同的。但可能存在某种因素保护黑猩猩大脑免受严重痴呆症的侵害。“它们缺少一些东西,”沃克在谈到黑猩猩时说。他补充说,一种可能性是淀粉样蛋白-β和tau蛋白在黑猩猩体内的折叠方式可能与人类不同。
另一个不同之处可能是名为APOE的蛋白质的行为,该蛋白质控制淀粉样蛋白-β聚集成斑块的方式。人类已经进化出几个版本的APOE基因,其中一个版本——APOE4——使人更容易患上阿尔茨海默病。南加州大学洛杉矶分校研究衰老的卡莱布·芬奇说,可能是进化选择了人类“坏”版本的APOE,因为它保护他们免受其他疾病的侵害,例如寄生虫3。
拉甘蒂说,研究人员现在正在计算他们研究的黑猩猩大脑中的神经元数量,以确定细胞是否会随着年龄增长而丢失,并研究大脑中的炎症。神经元丢失和炎症似乎都有助于人类的阿尔茨海默病。“如果我们能够识别出黑猩猩和人类的相似之处和不同之处,我们就可以开始解开为什么人类如此独特地容易受到这种病理学的影响,”她说。
本文经许可转载,并于2017年8月1日首次发表。