老年痴呆症:针对这种机制可以扭转内存下降吗?


时间:2019-01-24 11:50:14  次浏览 )

  修复脑细胞之间断裂连接的新型遗传方法可能会导致治疗,从而恢复阿尔茨海默病的记忆能力。

新方法逆转了基因表达的变化,这些变化往往发生在疾病的后期阶段。

纽约州立大学布法罗分校的科学家展示了该方法如何能够逆转老年痴呆症对老鼠的记忆衰退。

关于阿尔茨海默病的原因的许多基因研究都集中在基因DNA的变化上。

然而,这项新研究的重点是表观遗传学,它涉及可以在不干扰DNA代码的情况下打开和关闭基因的机制。

关于这项工作的论文现在刊登在Brain杂志上

“在本文中,”高级研究作者,生理学和生物物理系教授,医学博士甄燕说,“我们不仅确定了导致记忆丧失的表观遗传因素,我们还找到了方法。在[阿尔茨海默病]的动物模型中暂时逆转它们。“
 

阿尔茨海默病和突触的丧失

 

阿尔茨海默氏症是主要原因痴呆。根据世界卫生组织(WHO)的统计,全世界痴呆症患者中有5000万人患有老年痴呆症,其中有60%至70%患有老年痴呆症。

大多数患有阿尔茨海默病的人开始出现60至70岁之间的症状。他们将难以记住,思考和执行简单的日常任务。最终,他们将无法独立生活。
 

虽然专家们并不完全了解阿尔茨海默病的病因,但他们认为它是由于基因,环境和生活方式的结合而发展起来的。

阿尔茨海默病的一个显着特征是一种脑损伤,导致突触的丧失,突触是神经元或脑细胞之间的连接点。

来自一个细胞的信号通过称为神经递质的化学信使传递到另一个细胞,所述化学信使穿过突触中的间隙。

表观遗传学和谷氨酸受体

为了跨突触进行有效工作,脑细胞需要大量称为受体的特化蛋白质。Yan说,其中之一就是谷氨酸受体,对于短期记忆和学习至关重要。

 

似乎记忆和思维技能的最显着下降发生在阿尔茨海默病的后期阶段,其主要原因似乎是谷氨酸受体的丧失。

“我们在阿尔茨海默病中发现,”Yan解释说,“额叶皮质中谷氨酸受体的许多亚基被下调,破坏了兴奋信号,这会损害工作记忆。”
 

她补充说,阿尔茨海默氏症中发生的表观遗传变化往往发生在疾病的后期阶段。这是人们努力保留新信息并经历“最严重的认知衰退”的时候。

各种表观遗传机制可以打开和关闭基因,或上调或下调其表达。

例如,某些机制可以将化学标签放在基因的DNA上或改变其包装的结构,使其DNA的某些部分或多或少地接近细胞过程。

当基因编码蛋白质,上调或下调将导致细胞或多或少地产生蛋白质。

研究人员发现导致谷氨酸受体减少的表观遗传机制的类型是一种包装改变,其名称为“抑制性组蛋白修饰”。

他们在阿尔茨海默氏症小鼠模型和患有该疾病的人的死后组织中发现了抑制性组蛋白修饰增加的证据。

表观遗传机制下调基因并减少谷氨酸受体的产生。这“导致突触功能和记忆缺陷的丧失,”Yan说。
 

脑疾病治疗的新方向

由于存在控制抑制性组蛋白修饰的酶,研究结果表明,靶向它们的药物可能是治疗阿尔茨海默氏症的有希望的候选药物。

在与鼠标模型的进一步合作中,该团队确认可能是这种情况。

用阻断酶的化合物注射动物导致工作,空间和识别记忆的改善,持续约1周。

Yan说,这些改进也与“额叶皮质中谷氨酸受体表达和功能的恢复”相吻合。

阿尔茨海默氏症和其他此类脑部疾病很少与一个基因联系起来。它们通常是多基因的,也就是说,它们涉及许多基因,每个基因只有很小的影响。

Yan说,由于表观遗传过程经常影响几个基因,它们可以为多基因条件提供更有成效的治疗目标。

 

表观遗传学方法可以纠正基因网络,这将共同使细胞恢复正常状态并恢复复杂的大脑功能。”

甄艳,博士

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