大腦記憶連結關鍵機制新發現,有望以 HIV 藥物減緩中年記憶力衰退?

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隨著年齡增長,記憶力下降似乎是無可避免的,但最近加州大學洛杉磯分校(UCLA)研究團隊發現大腦記憶連結背後的一種關鍵分子機制,未來或有望減緩因老化導致記憶力下降的問題。

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記憶連結背後關鍵分子機制:CCR5

記憶是自我組成的重要部分,將相關經驗聯繫起來的能力讓我們學會如何在社會上立足並保持安全,長年以來,科學家都在探索大腦儲存記憶的模式,然而人腦儲存記憶的方式一直是未解之謎。

目前可以確定的是記憶很少以單筆形式儲存,取而代之的是分成小組,以便在回憶某個重要記憶時能觸發相關聯的其他記憶,但這種連結記憶的能力還是會隨著老化逐漸消失。好消息是,科學家在衰老小鼠的實驗中有了新發現:CCR5 基因似乎掌握著箇中關鍵。

在早期研究中,UCLA 研究團隊已經證實 CCR5 過度表達會導致記憶缺陷,抑制則能增加 MAPK/CREB 訊息傳遞、仰賴海馬迴的記憶以及神經傳遞的長期增強(Long-term potentiation, LTP),而在《Nature》的最新研究中,團隊同樣在小鼠實驗中發現提升 CCR5 基因表達會干擾小鼠的記憶聯繫。

團隊先將小鼠置於某個籠子中實施情境恐懼制約(contextual fear conditioning)訓練,隨後將其放回原居住籠中並於一定時間後接受刺激,結果顯示提高 CCR5 基因表達後的小鼠忘記兩個籠子之間的聯繫,但當研究人員刪除體內的 CCR5 基因,小鼠就能夠將一般小鼠無法連接的記憶聯繫起來。

中年記憶力衰退有望減緩?

CCR5 基因已知是 HIV 病毒感染細胞的兩個受體之一,研究作者、UCLA 大衛格芬醫學院(David Geffen School of Medicine)神經生物學和精神病學教授 Alcino Silva 過去也曾針對 FDA 於 2007 年批准用於治療 HIV 感染的藥物 maraviroc 進行研究,為此在這項新研究中,團隊也嘗試性的投入以 maraviroc 治療衰老小鼠的大腦情況。

結果顯示,maraviroc 抑制了小鼠大腦中的 CCR5,就像從 DNA 中刪除 CCR5 的效果,牠們得以再次連結起兩個籠子間的記憶。這項發現顯示除了逆轉由 HIV 感染引起的認知缺陷,maraviroc 或許同樣也能用來幫助恢復中年記憶缺失問題。

無論如何,這項研究結果都提供了記憶連結背後分子和細胞機制的一些見解。團隊計畫下一步將組織一項臨床試驗,測試使用 maraviroc 來治療早期記憶喪失的成效,如果一切順利,除了有望找到減緩中年記憶力下降的新方法,還可能對失智症(dementia)進行早期干預。

延伸閱讀:阿茲海默症出現神經退化,與鈣離子濃度失調有關?

參考資料:
1. https://newsroom.ucla.edu/releases/ucla-study-identifies-how-the-brain-links-memories
2. Nature, 2022; https://www.nature.com/articles/s41586-022-04783-1
3. Elife, 2016; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27996938/

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