伊利诺伊州香槟市——最新小鼠研究表明,简单的药物干预可能帮助老年大脑应对手术后记忆障碍及恢复。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员在两项研究中探究了认知障碍的不同方面:术后认知障碍——老年人群中相对常见的现象——以及年龄相关记忆衰退,同时探索了功能恢复的非侵入性方法。
"这些研究为后续基础科学研究提供了蓝图,可识别出在临床前测试中有效的化合物,未来或有望在人体试验中应用,"研究负责人、该校比较生物科学系教授Uwe Rudolph表示。
首篇发表在《PNAS Nexus》期刊的论文聚焦术后认知障碍问题。Rudolph指出,术后认知障碍虽常见,但研究发现10%的60岁以上成年人在手术后三个月仍存在学习、记忆和执行功能缺陷,"若将此比例乘以60岁以上人群的手术总量,影响规模十分显著。"
Rudolph解释,丙泊酚作为常用麻醉剂,在阿尔茨海默病模型小鼠研究中曾显示改善认知的潜力,但高剂量可能损伤大脑。为验证丙泊酚对术后认知的作用,研究团队对老年小鼠实施了手术操作——这一方法在同类研究中并不常见。
"先前研究多针对年轻小鼠,或仅对老年小鼠实施麻醉而不进行手术。这导致难以区分麻醉影响与手术创伤本身的作用,"两项研究的共同第一作者、伊利诺伊大学博士后研究员Rajasekar Nagarajan指出。
研究团队发现,从术前开始间歇性给予丙泊酚,可显著提升术后老年小鼠在多项认知任务中的表现,且效果持续五天——尽管丙泊酚理论上数小时内即从体内清除。
深入分析小鼠大脑变化时,研究人员观察到:接受丙泊酚的小鼠海马体神经元表面GABA(学习记忆关键调节因子)受体出现持久性增加,神经炎症和细胞死亡标志物显著降低;而未用药组未见此类分子变化。
"众所周知,全身麻醉和手术可能导致认知障碍,尤其在老年人群中。令人惊讶的是,丙泊酚这类全身麻醉剂竟能改善老年个体术后认知功能,"Nagarajan表示,"我们正在测试一种特异性增强丙泊酚单次给药后上调的GABA受体亚型活性的化合物,此类药物或可预防术后认知缺陷,具备临床应用潜力。"
第二篇发表在《Pharmacology Research and Perspectives》期刊的研究聚焦年龄相关记忆障碍。鉴于既往研究提示鼻用胰岛素对阿尔茨海默病模型改善记忆的潜力,研究团队探究其是否影响普遍性年龄相关记忆衰退。
研究人员采用自主开发的"模拟衰老小鼠"模型(模拟海马体衰老),连续九天对模拟衰老组和对照组小鼠实施鼻用胰岛素给药。
结果显示,对照组无显著变化,而接受鼻用胰岛素的模拟衰老小鼠在工作记忆、识别记忆和联想记忆相关任务中表现明显提升。
分子机制分析表明,模拟衰老小鼠神经炎症调节标志物升高,而鼻用胰岛素逆转了这一变化,有效降低神经炎症。
"综合结果表明,鼻用胰岛素可能通过调节神经炎症机制,为缓解年龄相关认知衰退提供非侵入性治疗方案,"作者指出。
Rudolph补充:"有迹象表明鼻用胰岛素对术后认知的改善作用与丙泊酚类似。下一步我们将探究丙泊酚上调的α-5 GABA-A受体是否参与鼻用胰岛素的作用机制,并精确定位海马体中负责该效应的具体神经元亚型。"
本研究获美国国立卫生研究院下属国家普通医学科学研究所资助(项目编号R01GM128183和R35GM153232)。
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