阿尔茨海默病影响着全球数百万人,是老年人记忆丧失的主要原因之一。
它逐渐损害脑细胞,导致思维、行为和日常生活方面的问题。家属通常将此视为一个缓慢而痛苦的过程,科学家们多年来一直在寻找更好的方法来阻止或减缓这种疾病。
约翰斯·霍普金斯医学院发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究指出了一种意想不到的可能性。
该研究聚焦于人体内产生的一种天然气体——硫化氢。大多数人知道这种气体是因为它有臭鸡蛋的气味,但在体内,当它以微量存在时,可能具有重要的保护作用。
这种气体的产生由一种名为CSE(胱硫醚γ-裂解酶)的蛋白质控制。科学家们想要了解当这种蛋白质缺失时会发生什么。如果CSE被证明对大脑健康至关重要,它可能会成为旨在保护记忆的药物的新靶点。
为了研究这一点,研究人员使用了经过基因改造、无法产生CSE的小鼠。这使研究团队能够追踪蛋白质缺失如何随时间影响大脑。这也帮助他们将CSE本身的作用与其他常用于阿尔茨海默病模型的基因变化区分开来。
起初,这些小鼠看起来很正常。当它们年轻时,在基本学习任务上的表现与正常小鼠差不多。但随着年龄增长,它们的记忆开始衰退。这种逐渐变化很重要,因为阿尔茨海默病也是渐进性的。它通常开始时较为隐匿,随后逐渐加重。
在一项主要测试中,小鼠必须记住如何找到隐藏的逃生路线。没有CSE的年轻小鼠仍然能够完成任务,但年老的小鼠则困难得多。这表明蛋白质的缺失正在损害支持记忆的大脑部分。
研究人员随后深入研究了动物的大脑。他们发现氧化应激增加,这意味着细胞处于有害的化学压力之下。他们还观察到DNA损伤和血脑屏障问题。
血脑屏障是一个保护性屏障,有助于阻止有害物质进入大脑。当它变弱时,大脑更容易受到损害。
该研究还在海马体中发现了问题,这是一个对学习和记忆至关重要的区域。在健康的大脑中,新的神经元会不断形成并迁移到该区域。
在缺乏CSE的小鼠中,与神经元形成相关的蛋白质减少,新形成的神经元的迁移受到干扰。这意味着大脑可能失去了部分自然修复和支持记忆的能力。
这些发现很重要,因为早期工作已经表明微量的硫化氢可能有助于保护脑细胞。这项新研究通过展示产生气体的系统崩溃时会发生什么来加强这一观点。没有CSE,一些类似于阿尔茨海默病的特征开始出现。
同时,研究人员谨慎地不过分夸大结果。硫化氢不能简单地以大量直接给予,因为在较高水平下它是有毒的。目标不是将危险气体添加到大脑中,而是学习如何安全地支持身体产生可能有益的极小量气体的自然过程。
从研究设计的角度来看,这项工作很有价值,因为它将记忆测试与详细的生物分析相结合。它不仅仅显示记忆恶化,还解释了可能的原因,包括细胞应激、大脑保护减弱和神经元生长减少。
不过,这仍是早期阶段的研究。这项工作是在小鼠身上进行的,目前还没有证据表明增强CSE将有助于阿尔茨海默病患者。在这一想法能够转化为治疗之前,需要进行人体研究。
即便如此,这项研究开辟了新的思路。它表明阿尔茨海默病的治疗可能不仅涉及消除损伤,还涉及增强大脑自身的保护化学物质。如果未来的研究证实这些结果,CSE可能会成为寻找更好疗法的重要新靶点。
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有关更多健康信息,请参阅关于可能有助于预防阿尔茨海默病的饮食的近期研究,以及显示通过改变这12件事可以预防某些痴呆症病例的结果。
消息来源:约翰斯·霍普金斯医学院。
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