Cell前沿| 厉害了,老年痴呆的大脑是可以恢复的!
近期,发表在Cell旗下神经生物学顶级学术期刊《Neuron》上的研究表明,将一种特殊类型的神经元移植至大脑可以恢复阿尔兹海默症的认知功能。
就像管弦乐队,人的大脑依靠许多元素的完美协调才能正常工作,如果其中的某一个元素不同步,那么整体功能将会受到影响。例如,对于阿尔兹海默症患者,特定神经元的损伤可以改变脑波节律,导致认知功能的丧失。
增强中间神经元,恢复衰退的大脑功能
抑制性中间神经元(inhibitory interneuron)对脑节律的管理特别重要,这也是这篇论文的重点研究对象。加利福尼亚大学的科研人员揭示,通过遗传学改善这些中间神经元,并将其移植至阿尔兹海默症动物模型大脑中,会带来潜在的治疗益处。
中间神经元控制着神经元之间的复杂网络,使神经元之间以协调的方式互相发送信号。中间神经元就像是管弦乐队的指挥者,它们在大脑中创造节奏以指导神经元的兴奋与停止。神经元之间不平衡产生的不和谐可能造成多种神经和精神性疾病,包括阿尔兹海默、癫痫、精神分裂症和自闭症。
该研究团队曾发表研究揭示,阿尔兹海默症模型小鼠的抑制性中间神经元不能正常工作,组织兴奋性细胞的节奏受到了干扰,不能和谐运行,造成脑网络的不平衡。这反过来又影响记忆的形成并可导致癫痫行为,这种现象在阿尔兹海默症患者中常常被观察到。
在这项新研究中,科研人员找到了一种重新设计抑制性中间神经元以及改善其功能的方法。通过添加一种名为Nav1.1的蛋白质,利用遗传学来增强抑制性中间神经元的活性,他们发现功能增强的中间神经元能够克服有毒的疾病环境并恢复脑功能,将增强后的中间神经元移植至阿尔兹海默症小鼠大脑,可以适当地控制兴奋性细胞的活动,并恢复大脑节律。
这些优化的神经元就像乐队的总指挥官,即使乐队不断衰退,也还可以恢复认知功能所需的节奏以及和声。
阿尔兹海默症治疗的新靶点
中间神经元可以很好地融入新的脑组织,并且每个中间神经元可以控制数千个兴奋性神经元,这项研究就是充分地利用了中间神经元的这种特性,这些特性也使中间神经元有望成为脑节律异常以及癫痫活动相关的认知障碍的靶点。
这项研究有助于阿尔兹海默症新治疗方案的开发。科研人员认为,除了应用于再生医学领域之外,这项研究结果还支持更广泛的概念,即增强中间神经元的功能可以对抗阿尔兹海默症的关键病因。
提高对阿尔兹海默症的认识,并挖掘潜在的新治疗策略,这对应对日益严重的全球健康危及至关重要。阿尔兹海默症的临床治疗主要集中在维持退化的神经元功能,然而目前尚未有能够治愈的方法。近年来,随着细胞疗法的发展,阿尔兹海默症的治疗拥有了新思路,并且也不断迎来新成果。
参考文献:
Nav1.1-Overexpressing Interneuron Transplants Restore Brain Rhythms and Cognition in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease