阿尔茨海默病是最令人恐惧的脑部疾病之一,尤其是随着人们寿命的延长。它会逐渐损害记忆、思维和日常功能。
随着时间推移,患者可能会忘记亲人,难以交流,并丧失独立生活能力。尽管经过多年研究,目前仍没有能够阻止或逆转该疾病的治愈方法。
现在,约翰霍普金斯医学的一项新研究提供了一个令人惊讶的线索。科学家发现,一种以其难闻气味而闻名的气体,即使只有少量,也可能在保持大脑健康方面发挥重要作用。该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
这种气体被称为硫化氢。它通常与臭鸡蛋的气味相关联,大量时可能有毒。然而,人体自然会产生极少量的硫化氢,而这些微量水平似乎对正常的大脑功能至关重要。
这就是为什么研究人员不是试图用这种气体充斥大脑。相反,他们想要了解大脑如何安全地产生和使用极少量的硫化氢。
该研究聚焦于一种名为胱硫醚γ-裂解酶(Cystathionine gamma-lyase,简称CSE)的蛋白质。这种蛋白质帮助人体内产生硫化氢。研究人员想要了解这种蛋白质是否在记忆和大脑健康中起直接作用,以及提高其活性是否有一天可以帮助人们预防阿尔茨海默病等疾病。
为此,他们研究了经过基因工程改造、缺乏CSE蛋白质的小鼠。这些小鼠使科学家能够观察当身体无法产生正常水平的硫化氢时会发生什么。
这一点很重要,因为早期研究已经观察了脑部疾病模型中的硫化氢,但这项新研究分离出了失去CSE本身的影响。
在年轻时,缺乏CSE的小鼠看起来正常。它们能够像健康小鼠一样完成简单的记忆任务。然而,随着年龄增长,明显的差异开始出现。这表明损伤可能缓慢发展,类似于许多人脑疾病随时间的进展方式。
到六个月大时,缺乏CSE的小鼠表现出严重的记忆问题。在一个需要记住安全空间位置的测试中,它们很难找到它,而正常小鼠则没有困难。
研究人员使用了一种称为巴恩斯迷宫(Barnes maze)的任务,小鼠学会通过找到隐藏的庇护所来逃离明亮的光线。健康小鼠表现良好,但缺乏CSE的小鼠逐渐失去了这种能力。
这表明CSE的缺失导致记忆逐渐下降,类似于阿尔茨海默病等神经退行性疾病中发生的情况。研究人员还更仔细地检查了这些小鼠的大脑。
他们发现了多种损伤迹象,包括氧化应激增加、DNA损伤以及血脑屏障功能减弱,而血脑屏障通常保护大脑免受血液中有害物质的侵害。
另一个重要发现涉及海马体,这是大脑中负责学习和记忆的关键区域。在健康大脑中,新的神经细胞会不断形成并添加到该区域。
在缺乏CSE的小鼠中,这一过程受到干扰。参与创造新神经元的蛋白质减少,新形成的神经元难以到达海马体,而它们通常会在那里帮助支持记忆。
该研究建立在早期研究的基础上,表明硫化氢可以保护小鼠的脑细胞。然而,由于大量气体可能有害,科学家不能简单地将其作为治疗方法。相反,他们正在探索安全支持身体自身系统的方法,以维持大脑所需的微量水平。
从研究结果来看,这项研究很重要,因为它表明CSE蛋白质可能在正常认知功能中扮演重要角色。它还提供了一个新的治疗思路。未来的治疗方法可能不仅专注于清除大脑中的有害蛋白质,还可能加强帮助神经元存活的自然保护系统。
然而,需要注意一些限制。这项研究是在小鼠而非人类身上进行的。动物研究对于展示生物学如何运作很有用,但人类大脑更为复杂。需要更多的研究来确认同样的机制是否在阿尔茨海默病患者中活跃。
即使有这些限制,这项研究仍然很有希望。它将记忆问题、脑细胞损伤和保护性信号连接在一个清晰的通路上。如果未来的研究支持这些结果,以CSE及其产生的硫化氢为靶点可能成为阿尔茨海默病治疗的新方向。
如果您关注阿尔茨海默病,请阅读关于维生素D缺乏与阿尔茨海默病、血管性痴呆相关联的研究,以及口服大麻提取物可能有助于减轻阿尔茨海默病症状的研究。
有关大脑健康的更多信息,请参阅最近关于维生素B9缺乏与更高痴呆风险相关,以及富含类黄酮的食物可能改善帕金森病患者生存率的研究结果。
来源:约翰霍普金斯医学。
【全文结束】

