大脑记忆连结关键机制新发现,有望以 HIV 药物减缓中年记忆力衰退?

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随着年龄增长,记忆力下降似乎是无可避免的,但最近加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究团队发现大脑记忆连结背后的一种关键分子机制,未来或有望减缓因老化导致记忆力下降的问题。

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记忆连结背后关键分子机制:CCR5

记忆是自我组成的重要部分,将相关经验联系起来的能力让我们学会如何在社会上立足并保持安全,长年以来,科学家都在探索大脑储存记忆的模式,然而人脑储存记忆的方式一直是未解之谜。

目前可以确定的是记忆很少以单笔形式储存,取而代之的是分成小组,以便在回忆某个重要记忆时能触发相关联的其他记忆,但这种连结记忆的能力还是会随着老化逐渐消失。好消息是,科学家在衰老小鼠的实验中有了新发现:CCR5 基因似乎掌握著个中关键。

在早期研究中,UCLA 研究团队已经证实 CCR5 过度表达会导致记忆缺陷,抑制则能增加 MAPK/CREB 讯息传递、仰赖海马回的记忆以及神经传递的长期增强(Long-term potentiation, LTP),而在《Nature》的最新研究中,团队同样在小鼠实验中发现提升 CCR5 基因表达会干扰小鼠的记忆联系。

团队先将小鼠置于某个笼子中实施情境恐惧制约(contextual fear conditioning)训练,随后将其放回原居住笼中并于一定时间后接受刺激,结果显示提高 CCR5 基因表达后的小鼠忘记两个笼子之间的联系,但当研究人员删除体内的 CCR5 基因,小鼠就能够将一般小鼠无法连接的记忆联系起来。

中年记忆力衰退有望减缓?

CCR5 基因已知是 HIV 病毒感染细胞的两个受体之一,研究作者、UCLA 大卫格芬医学院(David Geffen School of Medicine)神经生物学和精神病学教授 Alcino Silva 过去也曾针对 FDA 于 2007 年批准用于治疗 HIV 感染的药物 maraviroc 进行研究,为此在这项新研究中,团队也尝试性的投入以 maraviroc 治疗衰老小鼠的大脑情况。

结果显示,maraviroc 抑制了小鼠大脑中的 CCR5,就像从 DNA 中删除 CCR5 的效果,牠们得以再次连结起两个笼子间的记忆。这项发现显示除了逆转由 HIV 感染引起的认知缺陷,maraviroc 或许同样也能用来帮助恢复中年记忆缺失问题。

无论如何,这项研究结果都提供了记忆连结背后分子和细胞机制的一些见解。团队计画下一步将组织一项临床试验,测试使用 maraviroc 来治疗早期记忆丧失的成效,如果一切顺利,除了有望找到减缓中年记忆力下降的新方法,还可能对失智症(dementia)进行早期干预。

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参考资料:
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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