修復腦細胞之間斷裂連接的新方法會恢復阿爾茨海默病的記憶能力

新方法逆轉了基因表達的變化，這些變化往往發生在疾病的後期階段。

紐約州立大學布法羅分校的科學家展示了該方法如何能夠逆轉老年痴呆症對老鼠的記憶衰退。

關於阿爾茨海默病的原因的許多基因研究都集中在基因DNA的變化上。

然而，這項新研究的重點是表觀遺傳學，它涉及可以在不干擾DNA代碼的情況下打開和關閉基因的機制。

關於這項工作的論文現在刊登在Brain雜誌上。

「在本文中，」高級研究作者，生理學和生物物理系教授，醫學博士甄燕說，「我們不僅確定了導致記憶喪失的表觀遺傳因素，我們還找到了方法。在[阿爾茨海默病]的動物模型中暫時逆轉它們。「

阿爾茨海默病和突觸的喪失

阿爾茨海默氏症是主要原因痴呆。根據世界衛生組織（WHO）的統計，全世界痴呆症患者中有5000萬人患有老年痴呆症，其中有60％至70％患有老年痴呆症。

大多數患有阿爾茨海默病的人開始出現60至70歲之間的癥狀。他們將難以記住，思考和執行簡單的日常任務。最終，他們將無法獨立生活。

雖然專家們並不完全了解阿爾茨海默病的病因，但他們認為它是由於基因，環境和生活方式的結合而發展起來的。

阿爾茨海默病的一個顯著特徵是一種腦損傷，導致突觸的喪失，突觸是神經元或腦細胞之間的連接點。

來自一個細胞的信號通過稱為神經遞質的化學信使傳遞到另一個細胞，所述化學信使穿過突觸中的間隙。

表觀遺傳學和谷氨酸受體

為了跨突觸進行有效工作，腦細胞需要大量稱為受體的特化蛋白質。Yan說，其中之一就是谷氨酸受體，對於短期記憶和學習至關重要。

似乎記憶和思維技能的最顯著下降發生在阿爾茨海默病的後期階段，其主要原因似乎是谷氨酸受體的喪失。

「我們在阿爾茨海默病中發現，」Yan解釋說，「額葉皮質中谷氨酸受體的許多亞基被下調，破壞了興奮信號，這會損害工作記憶。」

她補充說，阿爾茨海默氏症中發生的表觀遺傳變化往往發生在疾病的後期階段。這是人們努力保留新信息並經歷「最嚴重的認知衰退」的時候。

各種表觀遺傳機制可以打開和關閉基因，或上調或下調其表達。

例如，某些機制可以將化學標籤放在基因的DNA上或改變其包裝的結構，使其DNA的某些部分或多或少地接近細胞過程。

當基因編碼蛋白質，上調或下調將導致細胞或多或少地產生蛋白質。

研究人員發現導致谷氨酸受體減少的表觀遺傳機制的類型是一種包裝改變，其名稱為「抑制性組蛋白修飾」。

他們在阿爾茨海默氏症小鼠模型和患有該疾病的人的死後組織中發現了抑制性組蛋白修飾增加的證據。

表觀遺傳機制下調基因並減少谷氨酸受體的產生。這「導致突觸功能和記憶缺陷的喪失，」Yan說。

腦疾病治療的新方向

由於存在控制抑制性組蛋白修飾的酶，研究結果表明，靶向它們的藥物可能是治療阿爾茨海默氏症的有希望的候選藥物。

在與滑鼠模型的進一步合作中，該團隊確認可能是這種情況。

用阻斷酶的化合物注射動物導致工作，空間和識別記憶的改善，持續約1周。

Yan說，這些改進也與「額葉皮質中谷氨酸受體表達和功能的恢復」相吻合。

阿爾茨海默氏症和其他此類腦部疾病很少與一個基因聯繫起來。它們通常是多基因的，也就是說，它們涉及許多基因，每個基因只有很小的影響。

Yan說，由於表觀遺傳過程經常影響幾個基因，它們可以為多基因條件提供更有成效的治療目標。

「表觀遺傳學方法可以糾正基因網路，這將共同使細胞恢復正常狀態並恢複復雜的大腦功能。」

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