九月25,2018

运动和阿尔茨海默氏病新神经细胞的生长

乍看上去

  • 在老年痴呆症的小鼠模型中,运动刺激了大脑中新神经细胞的生长,并减少了记忆障碍。
  • 研究人员能够设计疗法来模拟运动的某些有益作用。
  • 这一发现为阿尔茨海默氏病患者的研究铺平了道路。
神经元的插图 研究人员一直在努力了解阿尔茨海默氏病如何破坏大脑中新神经元的生长。maksime / iStock / Getty Images Plus

专家估计,超过500万美国人可能患有阿尔茨海默氏病,这是痴呆症最常见的形式。这种不可逆的脑部疾病逐渐加重并破坏了记忆和思维能力。目前的治疗方法可能会减慢记忆力丧失,但无法治愈。有证据表明,运动可以降低衰老过程中认知能力下降的风险,并降低痴呆的风险,但是与人的研究却得出了不同的结果。

在阿尔茨海默氏病病程中,甚至在症状发作之前,都会发生许多变化。从大脑的海马区开始,蛋白质的异常沉积会形成淀粉样斑块和tau缠结。那里的神经元(神经细胞)停止运行,失去与其他神经元的连接并死亡。先前的小鼠研究表明,海马中神经发生也受到干扰,神经是由祖细胞产生的新神经元的过程。

由马萨诸塞州总医院和哈佛医学院的鲁道夫·坦兹(Rudolph Tanzi)博士领导的研究小组着手研究刺激新海马神经元的生长是否可以减轻阿尔茨海默氏病小鼠模型的记忆问题。这项工作部分由美国国立卫生研究院国家老龄研究所(NIA)和美国国家精神卫生研究所(NIMH)资助。结果发表在 科学 于2018年9月7日。

研究人员使用了经过精心设计的小鼠,以发展出一种早期,侵袭性的阿尔茨海默氏病。给小鼠注射已知能增强祖细胞存活率的化合物以及能增强祖细胞增殖的基因疗法。两种处理促进了小鼠神经细胞的生长。但是,老鼠在测试记忆力的迷宫中并没有更好的表现。

研究小组还测试了运动的效果。未经处理的可进入运动轮的小鼠神经细胞有了新的生长,并且在记忆力测试中表现更好。此外,这些小鼠的斑块和与阿尔茨海默氏病有关的几种蛋白质,例如脑源性神经营养因子(BDNF),也得到了改善。

接下来,研究小组测试了祖细胞治疗与BDNF促进相结合的效果。这种结合,如运动,促进了神经细胞的生长并改善了记忆力。但是,它具有这些作用,而不会影响菌斑和其他疾病标记。

相比之下,通过各种方法阻止海马神经细胞的新生长,则会恶化记忆力并降低BDNF。这一发现表明,缺乏新的海马神经元可能在阿尔茨海默氏病中起作用。

坦兹说:“吸取的教训是,仅仅开启新的神经细胞是不够的,您必须同时“清理”它们的出生区域,以确保新的神经细胞能够存活和繁衍。 “锻炼可以达到目的,但是我们发现了通过药物和基因疗法的应用来模仿那些有益的认知作用的方法,这些药物和基因疗法可以同时开启神经发生和BDNF的产生。”

需要更多的研究来确定这些发现是否超出了该阿尔茨海默氏病小鼠模型的范围。如果它们证明与人类疾病相关,则可能会导致预防或治疗痴呆的新方法。

—由Geri Piazza

相关链接

参考文献: 结合成年神经发生和BDNF模拟运动对阿尔茨海默病小鼠模型认知的影响。 Choi SH,Bylykbashi E,Chatila ZK,Lee SW,Pulli B,Clemenson GD,Kim E,Rompala A,Oram MK,Asselin C,Aronson J,Zhang C,Miller SJ,Lesinski A,Chen JW,Kim DY,van Praag H,Spiegelman BM,Gage FH,Tanzi RE。 科学。 2018年9月7日; 361(6406)。 pii:eaan8821 doi:10.1126 / science.aan8821。 PMID:30190379。

资金: 美国国立卫生研究院国家老龄研究所(NIA)和美国国家精神卫生研究所(NIMH);治愈阿尔茨海默氏症基金会; JPB基金会;马萨诸塞州总医院亨利和艾莉森·麦康斯大脑健康中心;马瑟斯基金会;还有Leona M.和Harry B. Helmsley慈善信托基金会。