諾獎得主發表最新研究：如何逆轉小鼠的記憶衰退

原創編譯，轉載須註明來源！

近日，美國哥倫比亞大學的一項小鼠研究揭示了自然生成的骨激素如何逆轉衰老大腦中記憶損失的細節。這些關於骨鈣素的發現促使研究人員進一步探究記憶背後的分子機制，以及如何操縱這種機制來改善記憶。同時，該研究還為影響身體的生活方式變化（如運動）如何對大腦產生積極影響提供了新的見解。

這項研究由大名鼎鼎的諾貝爾獎得主Eric R. Kandel教授領導的研究團隊完成，研究成果已於10月23日發表在《Cell Reports》上。

Kandel教授是因使用海兔研究學習和記憶機制而獲得2000年獲諾貝爾生理學或醫學獎。他說：「幾乎所有人都會在其一生中經歷與年齡相關的記憶喪失，因此了解其原因並找到緩解記憶衰退的方法尤為重要。通過這項研究，我們不但詳細理解了與年齡相關的記憶喪失是如何開始於大腦的，並且還發現骨鈣素能與大腦中的關鍵蛋白質相互作用以增強記憶。」

Eric R. Kandel

多年來，記憶喪失都被視為一種單一的障礙。但是科學家們已經開始意識到並非所有形式的記憶喪失都是相同的。

阿爾茨海默病以不同於與年齡相關記憶喪失的方式改變大腦。後者是一種比較溫和但更加常見的記憶障礙。雖然阿爾茲海默症和與年齡相關的記憶喪失都影響海馬體（大腦的學習和記憶中樞），但是它們卻作用于海馬體中完全不同的區域。

Kandel教授說：「阿爾茲海默症開始於大腦中一個叫做內嗅皮質的區域，它位於海馬體底部。與之相反，與年齡相關的記憶喪失開始於海馬體本身，在一個叫做齒狀回的區域。」

小鼠大腦的齒狀回 圖片來源：Stylianos Kosmidis/Kandel lab/Columbia』s Zuckerman Institute

2013年，Kandel博士和他的團隊發現了這兩種記憶障礙之間的另外一種區別：RbAp48蛋白的缺乏是導致與年齡相關記憶喪失的一個重要因素，對於阿爾茲海默症來說則不是。研究還表明，RbAp48水平會隨著年齡增長而下降，無論是對於小鼠還是人類都是如此。研究人員發現，這種下降作用是可以被抵消的，當他們通過人工手段提升衰老小鼠齒狀回中的RbAp48水平時，小鼠的記憶得到了改善。

去年，研究人員發現了另一種改善小鼠記憶的方式。通過與哥倫比亞大學Irving醫學中心的Gerard Karsenty教授合作，科學家們發現，骨鈣素(通常由骨細胞釋放的激素)的注入會對記憶產生積極作用。

這項最新的研究將骨鈣蛋白與RbAp48結合在一起，表明記憶改善的關鍵驅動因素在於這些分子之間的相互作用。在一系列的分子和行為實驗中，研究團隊發現，RbAp48可以控制BDNF和GPR158的表達水平。這兩種蛋白質均受骨鈣素調節。這一連串事件似乎非常關鍵，如果RbAp48的功能被抑制了，那麼注入骨鈣素也不會對小鼠的記憶有任何影響。骨鈣素需要RbAp48來啟動這個過程。

這種複雜的分子信號序列與阿爾茲海默症中的情況完全不同。Kandel博士說：「這是迄今為止最明確的證據，表明年齡相關的記憶喪失與阿爾茲海默症是完全不同的疾病。」

這些發現再次證實避免或治療與年齡相關記憶喪失的最好方法就是運動。Karsenty教授團隊的小鼠研究表明，適度的運動，比如健步走，就能觸發體內骨鈣素的釋放。

Kandel認為，隨著時間推移，骨鈣素可能會到達大腦，並在大腦中與RbAp48相遇，最終對大腦和記憶產生長期的積極影響。

Kandel博士說：「這個觀點帶來了另一個我們迫切想要探究的問題，即衰老的身體如何影響衰老的大腦，這種影響是可逆的嗎？我們最近的這些發現並沒有結束，它們只是個開始。」

中國生物技術網誠邀生物領域科學家在我們的平台上，發表和介紹國內外原創的科研成果。

本公眾號由中國科學院微生物研究所信息中心承辦

微信公眾號：中國生物技術網

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！