新加坡是全球人均寿命最长的国家之一。然而,许多人生命中的最后十年左右都在与健康问题作斗争。新加坡国立大学杨潞龄医学院(NUS Medicine)的研究人员正致力于改变这一现状,他们研究是否可以通过改变生物衰老过程本身来预防与年龄相关的疾病,包括阿尔茨海默病。
在发表于《Aging Cell》杂志的一项研究中,由新加坡国立大学生物化学系教授、健康长寿转化研究计划(TRP)主席布莱恩·K·肯尼迪(Brian K Kennedy)领导的科学家们发现钙α-酮戊二酸(CaAKG)具有潜在的治疗价值。这种天然存在且被广泛研究的代谢物因其与健康衰老的联系而闻名,研究发现它能够恢复阿尔茨海默病中受损的关键记忆相关脑功能。
该研究旨在确定CaAKG是否能改善阿尔茨海默病大脑中的突触可塑性,恢复记忆相关信号传导,保护神经元免受早期退化,并整体支持更健康的认知衰老。这些发现指向医学思维的转变,为"老年保护"策略打开了大门——即针对衰老生物学本身进行治疗,而不是一次只解决一种疾病的症状。
研究人员发现阿尔茨海默病治疗的新潜力
"我们的研究结果揭示了长寿化合物在应对阿尔茨海默病方面的令人兴奋的潜力,"肯尼迪教授表示。"研究表明,像CaAKG这样安全、天然的化合物有朝一日可能补充现有方法,保护大脑并减缓记忆丧失。由于AKG已经存在于我们体内,针对这些通路可能风险更小且更容易获得。因此,我们可能拥有一种强大的新策略来延缓认知衰退并支持健康的大脑衰老。"
研究显示,CaAKG改善了阿尔茨海默病模型中脑细胞之间的通信方式。它帮助修复了神经元之间减弱的信号传导,并恢复了关联记忆——这是阿尔茨海默病最早受到影响的认知能力之一。由于AKG水平随着年龄增长而自然下降,恢复这种分子可能是支持大脑健康并降低神经退行性疾病风险的一种有前景的方法。
CaAKG如何支持学习和大脑健康
为了揭示CaAKG如何产生这些效果,研究团队考察了长时程增强作用(LTP),这是一种加强神经元之间连接的过程,对学习和长期记忆至关重要。在阿尔茨海默病中,LTP受到严重破坏。研究人员发现,CaAKG将这一过程恢复到正常水平。
CaAKG还增加了自噬作用,这是大脑内部的"清理"系统,可清除受损蛋白质并帮助神经元保持健康。该分子通过一条新发现的通路发挥作用,通过激活L型钙通道和钙通透性AMPA受体来改善神经元灵活性,同时避免了经常被淀粉样蛋白积聚损害的NMDA受体。
重要的是,CaAKG恢复了突触标记和捕获功能,这是一种允许大脑将经历联系起来并形成关联记忆的关键机制。这表明该化合物不仅可能支持基本的记忆功能,还可能支持在阿尔茨海默病早期倾向于衰退的高级学习能力。
将长寿科学与大脑保护联系起来
"我们的目标是确定一种最初为延长健康寿命而探索的化合物是否对阿尔茨海默病有帮助,"该研究的第一作者、健康长寿TRP的研究科学家希贾·纳瓦科德(Sheeja Navakkode)博士表示。"理解CaAKG如何改善突触可塑性的细胞机制,为保护记忆和减缓大脑衰老的新方法提供了启示。"
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