研究人员发现与年龄相关的记忆力衰退背后的潜在线索

哥伦比亚大学的科学家在查明导致老年性健忘的基因后,提高了老年小鼠的记忆力

健忘被认为是衰老的自然组成部分,但情况可能并非如此。科学家们表示,他们已经确定了大脑中一种重要的生物机制,这种机制是导致随着年龄增长而出现的记忆力减退的根本原因。这种情况对于任何活了数十年的人来说都很熟悉,并且常常伴随着诸如“我把车停在哪儿了?”和“我在这里干什么?”等令人沮丧的喃喃自语。

最新的研究发表在《科学转化医学》杂志上,进一步支持了这种健忘症与阿尔茨海默病不同的观点,并为我们未来如何预防甚至逆转与年龄相关的记忆力衰退提供了线索。

阿尔茨海默病的早期阶段可能难以与伴随衰老的典型记忆力丧失区分开来。当亲人开始忘记姓名、面孔、约会或其他细节时,等待正确的诊断可能会非常痛苦。目前这项由哥伦比亚大学神经精神病学家埃里克·坎德尔领导的研究可能会在有一天促成对常见健忘症的诊断测试。埃里克·坎德尔因其在记忆方面的研究而于 2000 年获得诺贝尔生理学或医学奖。研究结果可能有助于更早地排除阿尔茨海默病,即在更明显的症状开始出现之前,“在人们开始出现记忆缺陷时,减轻他们的焦虑,”坎德尔说。


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从神经学的角度来看,阿尔茨海默病和与年龄相关的记忆力衰退都始于海马体,这是大脑中一个参与将记忆从短期转换为长期的结构。但是,阿尔茨海默病引起的问题从海马体的一个称为内嗅皮质的部分开始,然后扩散到大脑的其他部分,而与年龄相关的记忆力衰退似乎主要影响海马体中称为齿状回的部分。迄今为止的尸检研究表明,后者在阿尔茨海默病患者中基本上未受影响。

在研究的第一阶段,坎德尔和他的团队检查了八位最近去世的年龄在 33 岁至 88 岁之间、没有任何神经系统疾病的人的大脑。研究人员寻找了与齿状回(而不是周围组织)衰老迹象相对应的基因活动变化。在挑出了 17 个潜在的负责基因后,他们发现其中一个——一种名为 RbAp48 的蛋白质的基因——似乎比其他基因更有希望,因为在老年人捐献的大脑的齿状回中,这种蛋白质的水平要低得多。

大脑组织检查的结果确定了低 RbAp48 水平与记忆力衰退之间的相关性,但研究人员仍然无法判断下降是否是导致记忆缺陷的原因,或者两者同时存在仅仅是巧合。为了回答这个问题,研究人员测试了基因工程改造为缺乏 RbAp48 的小鼠的记忆力。

小鼠不会患上阿尔茨海默病,但它们确实会随着年龄的增长而出现记忆力衰退。研究人员发现,老年小鼠的齿状回中的 RbAp48 蛋白也相应减少。与同龄的非基因改造小鼠相比,被基因改造为缺乏 RbAp48 的幼鼠出现了与老年、非基因改造小鼠相似的记忆问题;它们在逃离水迷宫方面表现较差,并且无法区分新物体和以前见过的物体。

接下来,研究人员通过给老年小鼠注射一种含有遗传物质的病毒,该病毒可以促进蛋白质的产生,从而恢复了老年小鼠的 RbAp48,它们的记忆力自然衰退。这次,当对老年小鼠进行测试时,“它们的记忆力几乎和幼鼠一样好,”哥伦比亚大学阿尔茨海默病研究主任、该论文的合著者斯科特·斯莫尔说。综上所述,结果表明,“与年龄相关的 RbAp48 减少在一定程度上是导致衰老导致的记忆力丧失的根本原因,”他说。

阿尔茨海默病的悲剧之一是脑细胞死亡后不会恢复——这种情况似乎并非与年龄相关的健忘症。斯莫尔说,齿状回中的神经元不是完全死亡,而是“生病了”并且“只是没有像它们应该的那样进行沟通”。该实验提供的证据表明,当齿状回中的脑细胞因正常衰老而脱机时,它们可能会通过重新引入 RbAp48 来解锁,这可能会“挽救一些记忆力丧失”,斯莫尔说。

并非所有人都认为阿尔茨海默病和与年龄相关的记忆力衰退是完全不同的疾病。纽约市西奈山医院阿尔茨海默病研究副主任塞缪尔·甘迪认为,老年健忘症和阿尔茨海默病属于退化谱系的观点仍然有其价值。他指出 2012 年在《自然》杂志上发表的一项著名的研究,其中冰岛的科学家发现,某种基因的突变似乎可以预防阿尔茨海默病和与年龄相关的认知能力下降。(《大众科学》是自然出版集团的一部分。)

但是,尽管坎德尔同意可能有多种因素导致记忆力衰退,但他表示,他的研究提供了强有力的证据,表明 RbAp48 的减少是一个主要因素,并且发生在所有人身上,无论他们患阿尔茨海默病的风险如何。

除了阐明阿尔茨海默病和老年记忆力衰退之间的区别外,哥伦比亚大学的研究还为探索治疗与年龄相关的记忆力衰退的新途径打开了大门。近年来,一些研究指出,从红酒脑力锻炼等一切都可能是预防认知功能下降的措施。仍然未知的是:为什么 RbAp48 会随着年龄的增长而减少,以及这些治疗方法是否可以预防这种损失。但是,通过测试例如脑力锻炼对齿状回功能的影响,研究人员或许能够更精确地确定哪些有效,哪些无效。

根据斯莫尔的说法,一种补救措施已经存在。“我们可以问,有没有什么干预措施可以提高齿状回的性能?事实上,有一种东西确实有效,它被称为体育锻炼,”斯莫尔说。

还可能开发药物或营养保健品解决方案,以促进齿状回中 RbAp48 的产生。

至于出生于 1929 年的坎德尔,“我感觉记忆力有所下降,但我保持着智力上的投入,”他说。“我尝试做新的事情以保护我的认知能力。”

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