研究人員發現與年齡相關的記憶力衰退背後的潛線上索

哥倫比亞大學的科學家在查明導致老年性健忘的基因後,提高了老年小鼠的記憶力

健忘被認為是衰老的自然組成部分,但情況可能並非如此。科學家們表示,他們已經確定了大腦中一種重要的生物機制,這種機制是導致隨著年齡增長而出現的記憶力減退的根本原因。這種情況對於任何活了數十年的人來說都很熟悉,並且常常伴隨著諸如“我把車停在哪兒了?”和“我在這裡幹什麼?”等令人沮喪的喃喃自語。

最新的研究發表在《科學轉化醫學》雜誌上,進一步支援了這種健忘症與阿爾茨海默病不同的觀點,併為我們未來如何預防甚至逆轉與年齡相關的記憶力衰退提供了線索。

阿爾茨海默病的早期階段可能難以與伴隨衰老的典型記憶力喪失區分開來。當親人開始忘記姓名、面孔、約會或其他細節時,等待正確的診斷可能會非常痛苦。目前這項由哥倫比亞大學神經精神病學家埃裡克·坎德爾領導的研究可能會在有一天促成對常見健忘症的診斷測試。埃裡克·坎德爾因其在記憶方面的研究而於 2000 年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。研究結果可能有助於更早地排除阿爾茨海默病,即在更明顯的症狀開始出現之前,“在人們開始出現記憶缺陷時,減輕他們的焦慮,”坎德爾說。


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從神經學的角度來看,阿爾茨海默病和與年齡相關的記憶力衰退都始於海馬體,這是大腦中一個參與將記憶從短期轉換為長期的結構。但是,阿爾茨海默病引起的問題從海馬體的一個稱為內嗅皮質的部分開始,然後擴散到大腦的其他部分,而與年齡相關的記憶力衰退似乎主要影響海馬體中稱為齒狀回的部分。迄今為止的屍檢研究表明,後者在阿爾茨海默病患者中基本上未受影響。

在研究的第一階段,坎德爾和他的團隊檢查了八位最近去世的年齡在 33 歲至 88 歲之間、沒有任何神經系統疾病的人的大腦。研究人員尋找了與齒狀回(而不是周圍組織)衰老跡象相對應的基因活動變化。在挑出了 17 個潛在的負責基因後,他們發現其中一個——一種名為 RbAp48 的蛋白質的基因——似乎比其他基因更有希望,因為在老年人捐獻的大腦的齒狀回中,這種蛋白質的水平要低得多。

大腦組織檢查的結果確定了低 RbAp48 水平與記憶力衰退之間的相關性,但研究人員仍然無法判斷下降是否是導致記憶缺陷的原因,或者兩者同時存在僅僅是巧合。為了回答這個問題,研究人員測試了基因工程改造為缺乏 RbAp48 的小鼠的記憶力。

小鼠不會患上阿爾茨海默病,但它們確實會隨著年齡的增長而出現記憶力衰退。研究人員發現,老年小鼠的齒狀回中的 RbAp48 蛋白也相應減少。與同齡的非基因改造小鼠相比,被基因改造為缺乏 RbAp48 的幼鼠出現了與老年、非基因改造小鼠相似的記憶問題;它們在逃離水迷宮方面表現較差,並且無法區分新物體和以前見過的物體。

接下來,研究人員透過給老年小鼠注射一種含有遺傳物質的病毒,該病毒可以促進蛋白質的產生,從而恢復了老年小鼠的 RbAp48,它們的記憶力自然衰退。這次,當對老年小鼠進行測試時,“它們的記憶力幾乎和幼鼠一樣好,”哥倫比亞大學阿爾茨海默病研究主任、該論文的合著者斯科特·斯莫爾說。綜上所述,結果表明,“與年齡相關的 RbAp48 減少在一定程度上是導致衰老導致的記憶力喪失的根本原因,”他說。

阿爾茨海默病的悲劇之一是腦細胞死亡後不會恢復——這種情況似乎並非與年齡相關的健忘症。斯莫爾說,齒狀回中的神經元不是完全死亡,而是“生病了”並且“只是沒有像它們應該的那樣進行溝通”。該實驗提供的證據表明,當齒狀回中的腦細胞因正常衰老而離線時,它們可能會透過重新引入 RbAp48 來解鎖,這可能會“挽救一些記憶力喪失”,斯莫爾說。

並非所有人都認為阿爾茨海默病和與年齡相關的記憶力衰退是完全不同的疾病。紐約市西奈山醫院阿爾茨海默病研究副主任塞繆爾·甘迪認為,老年健忘症和阿爾茨海默病屬於退化譜系的觀點仍然有其價值。他指出 2012 年在《自然》雜誌上發表的一項著名的研究,其中冰島的科學家發現,某種基因的突變似乎可以預防阿爾茨海默病和與年齡相關的認知能力下降。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)

但是,儘管坎德爾同意可能有多種因素導致記憶力衰退,但他表示,他的研究提供了強有力的證據,表明 RbAp48 的減少是一個主要因素,並且發生在所有人身上,無論他們患阿爾茨海默病的風險如何。

除了闡明阿爾茨海默病和老年記憶力衰退之間的區別外,哥倫比亞大學的研究還為探索治療與年齡相關的記憶力衰退的新途徑打開了大門。近年來,一些研究指出,從紅酒腦力鍛鍊等一切都可能是預防認知功能下降的措施。仍然未知的是:為什麼 RbAp48 會隨著年齡的增長而減少,以及這些治療方法是否可以預防這種損失。但是,透過測試例如腦力鍛鍊對齒狀回功能的影響,研究人員或許能夠更精確地確定哪些有效,哪些無效。

根據斯莫爾的說法,一種補救措施已經存在。“我們可以問,有沒有什麼干預措施可以提高齒狀回的效能?事實上,有一種東西確實有效,它被稱為體育鍛煉,”斯莫爾說。

還可能開發藥物或營養保健品解決方案,以促進齒狀回中 RbAp48 的產生。

至於出生於 1929 年的坎德爾,“我感覺記憶力有所下降,但我保持著智力上的投入,”他說。“我嘗試做新的事情以保護我的認知能力。”

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