科学家们发现,在患有阿尔茨海默病(AD)的小鼠中增加新神经元的生产可以挽救动物的记忆缺陷。该研究显示,新神经元能够融入存储记忆的神经回路并恢复其正常功能。这表明,促进神经元的产生可能是治疗AD患者的可行策略。

这项研究于8月19日发表在《Journal of Experimental Medicine》上,由伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员完成。

新神经元是由神经干细胞通过一个被称为神经发生的过程产生。以前的研究表明,AD患者和携带跟AD有关的基因突变的实验室小鼠的神经发生都受到损害。这种损害在大脑中一个叫做海马体的区域尤为严重,该区域对记忆的获取和检索至关重要。

伊利诺伊大学芝加哥医学院解剖学和细胞生物学系的Orly Lazarov教授说道:“然而,新形成的神经元在记忆形成中的作用及神经生成的缺陷是否导致与AD相关的认知障碍目前还不清楚。”

在新JEM研究中,Lazarov和他的同事们通过基因增强神经元干细胞的生存以促进AD小鼠的神经生成。科学家们删除了在神经元干细胞死亡中起主要作用的基因Bax并最终导致了更多新神经元的成熟。以这种方式增加新神经元的产生恢复了动物的认知能力,这在测量空间识别和背景记忆的两种不同测试中得到了证明。

通过荧光标记在记忆获取和检索过程中激活的神经元,科学家们发现,在健康小鼠的大脑中,参与存储记忆的神经回路包括许多新形成的神经元和较老、较成熟的神经元。在AD小鼠中,这些储存记忆的回路包含较少的新神经元,但当神经发生增加时,新形成的神经元的整合得到了恢复。

对形成记忆储存回路的神经元的进一步分析显示,促进神经发生也会增加树突棘的数量。这些是突触中的结构,已知对记忆的形成至关重要。此外,促进神经生成还能恢复神经元基因的正常表达模式。

Lazarov及其同事证实了新形成的神经元对记忆形成的重要,他们在AD小鼠的大脑中特意使其失活。这逆转了促进神经生成的好处并阻止了动物记忆的任何改善。

Lazarov说道:“我们的研究首次表明,海马神经发生的障碍通过减少用于记忆形成的未成熟神经元的可用,在跟AD相关的记忆缺陷中发挥了作用。综合来看,我们的结果表明,增强神经生成可能对AD患者有治疗价值。”

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