研究人員在8月1日發表於《神經生物學衰老》期刊上的一份報告1中指出,年老的黑猩猩會表現出與人類早期阿爾茨海默病相似(但不完全相同)的腦部特徵。來自人類近親的這一發現可能有助於研究人員瞭解人類為何會患上痴呆症,並提示老年圈養黑猩猩的看護者密切關注它們的行為變化。
儘管大多數動物的認知能力會在晚年下降,但似乎只有人類會患上阿爾茨海默病,從而導致嚴重的痴呆症狀。阿爾茨海默病患者的大腦顯示出該疾病的幾種跡象:由一種名為澱粉樣蛋白-β的蛋白質組成的斑塊,一種名為tau蛋白的纏結以及神經元的丟失。人類曾被認為是唯一大腦可以同時包含斑塊和纏結的靈長類動物——儘管一項研究確實在一個黑猩猩大腦中發現了這兩種標記物2。
利用數十年彙編而成的黑猩猩大腦收藏,由俄亥俄州肯特州立大學的生物人類學家瑪麗·安·拉甘蒂領導的團隊分析了20只年齡在37至62歲之間死亡的年老黑猩猩的大腦。該團隊檢查了阿爾茨海默病患者受損的腦區——例如形成記憶的海馬體——發現四隻儲存下來的黑猩猩大腦中都含有斑塊和纏結。所有20個樣本都含有“前纏結”,並且幾隻黑猩猩大腦的血管中含有澱粉樣蛋白-β。由於該蛋白質通常存在於人類大腦血管之外,這表明斑塊在黑猩猩中的形成方式可能不同。
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肯塔基大學列剋星敦分校的神經科學家伊麗莎白·海德說:“這是一篇非常酷的論文”。她說,即使黑猩猩從未出現阿爾茨海默病的症狀,瞭解它們自發地產生該疾病的生物學跡象也可能產生關於其早期階段以及潛在的預防方法的有用資訊。
佐治亞州亞特蘭大埃默裡大學的實驗神經病理學家拉里·沃克也對這項研究印象深刻。他說,這篇論文的優勢在於,所涉及的大量動物提供了黑猩猩大腦衰老不同方式的良好樣本。
研究人員無法將黑猩猩大腦的生物學變化與其晚年行為的轉變聯絡起來。這些動物曾生活在動物園、研究實驗室和保護區,因此接觸過不同的刺激並接受過不同的認知測試。
儘管從未在黑猩猩身上觀察到嚴重的痴呆症,但斑塊和纏結的同時存在表明這可能是可能的,研究合著者、佐治亞州立大學亞特蘭大分校的心理學家威廉·霍普金斯說。鑑於這些發現,他說,那些照顧黑猩猩的人應該積極監測老年動物的認知健康。2015年,美國實際上結束了對黑猩猩的生物醫學研究,包括磁共振成像掃描,但霍普金斯說,這種掃描可能對從研究機構退休的老年動物群體有用。
澱粉樣蛋白-β和tau蛋白的序列在人類和黑猩猩中是相同的。但可能存在某種因素保護黑猩猩大腦免受嚴重痴呆症的侵害。“它們缺少一些東西,”沃克在談到黑猩猩時說。他補充說,一種可能性是澱粉樣蛋白-β和tau蛋白在黑猩猩體內的摺疊方式可能與人類不同。
另一個不同之處可能是名為APOE的蛋白質的行為,該蛋白質控制澱粉樣蛋白-β聚整合斑塊的方式。人類已經進化出幾個版本的APOE基因,其中一個版本——APOE4——使人更容易患上阿爾茨海默病。南加州大學洛杉磯分校研究衰老的卡萊布·芬奇說,可能是進化選擇了人類“壞”版本的APOE,因為它保護他們免受其他疾病的侵害,例如寄生蟲3。
拉甘蒂說,研究人員現在正在計算他們研究的黑猩猩大腦中的神經元數量,以確定細胞是否會隨著年齡增長而丟失,並研究大腦中的炎症。神經元丟失和炎症似乎都有助於人類的阿爾茨海默病。“如果我們能夠識別出黑猩猩和人類的相似之處和不同之處,我們就可以開始解開為什麼人類如此獨特地容易受到這種病理學的影響,”她說。
本文經許可轉載,並於2017年8月1日首次發表。
