解决宇宙膨胀速度争议及寻找认知功能障碍新药物靶点Resolving the dispute over the speed of the expanding universe, and seeking new drug targets for cognitive dysfunction | Science | AAAS

环球医讯 / 认知障碍来源:www.science.org美国 - 英语2026-05-19 23:42:14 - 阅读时长22分钟 - 10898字
本文介绍了两项最新科研进展:一是通过引力透镜效应解决宇宙膨胀速度(哈勃常数)测量中的长期争议,天文学家和宇宙学家分别得出73和67千米/秒/百万秒差距的不同结果;二是发现整合应激反应(ISR)通路与认知功能障碍密切相关,抑制ISR可恢复阿尔茨海默病和唐氏综合征小鼠模型的记忆功能,为多种认知障碍疾病提供了潜在治疗靶点。研究表明,ISR过度活跃可能导致蛋白质合成下降,从而损害记忆形成等大脑功能,而通过病毒蛋白开发的ISR抑制剂有望成为治疗多种认知疾病的通用策略。
认知功能障碍整合应激反应(ISR)阿尔茨海默病唐氏综合征记忆问题p-tau血液检测痴呆ISR抑制剂
解决宇宙膨胀速度争议及寻找认知功能障碍新药物靶点

本期播客首先介绍了一种计算哈勃常数的新方法。宇宙膨胀速度的测量值通常有两种确定方式,一种受宇宙学家青睐,另一种则被天文学家所采用。但这些方法得出的结果始终存在差异。记者丹尼尔·克利里(Daniel Clery)与主持人莎拉·克雷斯皮(Sarah Crespi)讨论了如何利用引力透镜效应观测深空重现的爆发事件,来解决宇宙膨胀速度的争议。

接下来,自由制作人埃拉赫·费德(Elah Feder)与Altos实验室科学研究所首席研究员毛罗·科斯塔-马蒂奥利(Mauro Costa-Mattioli)讨论了如何调控小鼠大脑中的"整合应激反应"(ISR)。ISR通路作为对病毒感染或缺氧等应激源的反应,会关闭细胞中大部分的蛋白质合成。在一些认知功能障碍模型中,ISR表现出过度活跃——表明下调的蛋白质合成可能会损害记忆形成等大脑功能。在他的论文中,科斯塔-马蒂奥利及其同事展示了开启ISR通路会导致小鼠出现记忆问题,而关闭ISR则可以恢复阿尔茨海默病和唐氏综合征小鼠模型的功能。尽管这项研究是在小鼠身上进行的,但它表明与多种不同疾病相关的认知功能障碍可能都涉及ISR——使其成为一个良好的治疗靶点。

本期节目由Podigy协助制作。

《科学》播客简介

文字实录

00:00:03.0

凯文·麦克莱恩(Kevin McLean):这是2026年4月2日的《科学》播客。我是凯文·麦克莱恩。本期节目首先介绍一种计算哈勃常数的新途径。宇宙膨胀速度的测量值通常有两种确定方法,一种受宇宙学家青睐,另一种则被天文学家所采用。但这些方法得出的结果始终存在差异。记者丹尼尔·克利里(Daniel Clery)将与莎拉·克雷斯皮(Sarah Crespi)讨论一种名为引力透镜效应的现象如何帮助解决宇宙膨胀速度的争议。随后,自由制作人埃拉赫·费德(Elah Feder)将与神经科学家毛罗·科斯塔-马蒂奥利(Mauro Costa-Mattioli)讨论如何调控小鼠大脑中的整合应激反应。他们将探讨这一通路如何影响应激状态下细胞的蛋白质合成,控制这种活动如何既能损害又能恢复小鼠的大脑功能,以及为什么整合应激反应可能是从阿尔茨海默病到唐氏综合征等多种认知功能障碍的良好治疗靶点。

00:01:02.6

莎拉·克雷斯皮(Sarah Crespi):我们知道宇宙正在膨胀,但关于膨胀速度的确切值一直存在长期争议。这一争议源于用于计算这一速度(也称为哈勃常数)的两种方法得出的不同结果。本周在《科学》杂志上,记者丹尼尔·克利里撰写了一篇关于研究人员尝试第三种计算方法的文章,这种方法可能有助于解决这一哈勃争议。嗨,丹。欢迎回来。

00:01:27.2

丹尼尔·克利里(Daniel Clery):你好。很高兴来到这里。

00:01:29.0

莎拉·克雷斯皮:那么,我们来讨论一下如何计算哈勃常数。似乎你有天文学风格和宇宙学风格,这就是两种方法。

00:01:37.6

丹尼尔·克利里:是的,基本上就是这样。哈勃常数告诉我们事物远离我们的速度有多快。我们知道宇宙正在膨胀,你观察得越远,物体远离我们的速度就越快。最初是通过望远镜观察星系来完成的,尝试估计它们的距离有多远。我认为最初只是通过大小来估计。然后你通过它们的光被红移来获得它们远离的速度。所以多普勒效应使它们的所有光略微向光谱的红色端移动,这告诉你速度有多快。告诉某物远离的速度有多快其实很容易。困难的部分是测量到该物体的距离。科学家们传统上使用称为"标准烛光"的东西。所以如果你有一个你知道亮度的物体,你观察它在远处看起来暗淡得多,因为距离太远,然后你比较两者,这给你一个距离的度量。有称为造父变星的恒星,它们以特定的速率脉动,这告诉你它们有多亮。

00:02:50.7

丹尼尔·克利里:所以如果你能在遥远的星系中看到一颗造父变星,你可以看到它看起来有多亮,你知道它实际上有多亮,然后你可以判断它有多远。他们对超新星也做了类似的事情。有一种称为Ia型超新星的特定类型超新星,同样,你可以预测它在峰值亮度时会有多亮,而且你可以看得更远,因为超新星非常明亮。因此,人们已经使用这种方法测量了距离十亿光年远的星系。使用这种方法,他们得出了哈勃常数的值,我认为是每百万秒差距每秒73公里。

00:03:37.4

莎拉·克雷斯皮:所以73是标准烛光版本,也就是天文学家。这是天文学家所做的。他们进行观测,根据观测进行计算,他们说73。

00:03:48.6

丹尼尔·克利里:是的。然后近几十年来,宇宙学家出现了,他们说,实际上我们可以用不同的方式测量哈勃常数。因此,他们通过观察非常远的地方来回顾过去,观察覆盖整个天空的这种称为宇宙微波背景的辉光。这是宇宙在大爆炸后40万年时的回声。没有恒星,除了粒子和光子四处碰撞外,什么都没有。然后突然间,一些粒子聚集在一起形成原子。一切都变得透明,这种辐射只是漂浮到太空中。你现在可以看到它,它是微波辐射。但在整个天空中,它的温度有细微的差异,这些涟漪可以告诉你各种信息。其中之一是它能告诉你当时的哈勃常数是多少。宇宙学家可以计算哈勃常数的局部值,然后他们计算出它现在会是多少...

00:04:58.0

莎拉·克雷斯皮:就像快进到今天。

00:04:59.6

丹尼尔·克利里:使用宇宙学理论到今天。所以他们的方法基于理论,但他们对这个理论相当有信心。他们得出了一个大约是每百万秒差距每秒67公里的值。

00:05:15.9

莎拉·克雷斯皮:好的,所以67是宇宙学值,它观察宇宙背景辐射,而天文学是73。所以我们有点不同。然后,当然,我们必须在物理学中讨论误差范围,因为人们真的很关心误差。

00:05:32.2

丹尼尔·克利里:就是这样。当这些测量最初进行时,它们有重叠的宽误差范围,人们认为,啊,好的,只是一些偏差。他们会...

00:05:42.0

莎拉·克雷斯皮:他们会达成一致。

00:05:42.9

丹尼尔·克利里:它们会逐渐合并在一起。所以人们重新进行了计算,收集了更多数据。误差范围变得越来越小,但这两个数字并没有更接近。因此,这两种方法非常强烈地得出了不同的值。这里的问题可能是宇宙学理论是错误的,需要调整,或者在人们测量标准烛光距离的方式中存在一些系统误差,使该结果产生偏差,使其高于应有的值。

00:06:16.6

莎拉·克雷斯皮:他们对彼此的方法都有抱怨。

00:06:20.2

丹尼尔·克利里:完全正确。

00:06:20.7

莎拉·克雷斯皮:他们不同意。误差范围越来越小,但它们实际上并没有导致这些值重叠。我们将提出第三种方法。我们将有一种新的方法来进行这种计算,基于独立观测,这些观测既不是微波背景发生的情况,也不是标准烛光发生的情况。第三种方法是什么?

00:06:37.9

丹尼尔·克利里:所以这涉及一种称为引力透镜效应的现象。因此,当宇宙中某处有极其巨大的物体时,比如一个星系甚至一个星系团,星系团可以包含数百或数千个星系,因此它们是宇宙中已知的最大结构,是通过引力结合在一起的最巨大结构。

00:07:03.8

莎拉·克雷斯皮:它们以巨大的黑洞为中心,然后它们有所有的恒星,然后还有更多。它大得惊人。很难想象。

00:07:10.8

丹尼尔·克利里:是的,完全正确。它们只是巨大。你无法在头脑中理解。但无论如何,这些巨大的东西,它们做的是弯曲光的路径。引力实际上会弯曲空间,然后光遵循空间,所以光从直线路径被扰动,它可以充当透镜。因此,如果你在地球视角前方有一个星系,而后面有一个更远的物体,你可以看到该更远物体的多个版本。这是因为光被中间的透镜以不同方式弯曲,所以你看到遥远物体的不同版本。或者如果它是一个扩展的物体,比如一个被透镜化的星系,它可以产生扭曲的版本,就像哈哈镜一样。因此,人们使用它来观察非常遥远的物体,就像你使用巨大的长焦镜头一样。但它还有另一个有趣的效果,即光遵循不同的路径并产生不同的图像,具有不同的传输时间。因此,比如说,在你非常遥远的星系中,一颗超新星爆发,你正在观察它,你看到光围绕引力透镜绕行,超新星可能在一个地方出现,然后在另一个地方出现,然后在第三个地方出现,全部被中间的星系或星系团透镜化。

00:08:42.0

莎拉·克雷斯皮:为什么会有不同的外观?为什么它会在不同的时间和地点显示出来?

00:08:46.6

丹尼尔·克利里:不同的地点是因为光遵循了不同的路径。引力透镜不是像玻璃那样的常规东西。

00:08:54.8

莎拉·克雷斯皮:它不是一个管子,我们通过它传递光来将其聚焦成一个。

00:08:58.8

丹尼尔·克利里:它只是一个古怪的镜子。有些哈哈镜,如果你看它们,它会把你的身体分成上半部分和下半部分。光从这个遥远物体传来的也是一样。其中一些遵循透镜的弯曲路径,一些光遵循透镜的另一条弯曲路径,这些路径长度不同。因此,如果它是一个在时间上固定不变的事件,比如超新星,其中一个图像会更快地到达你,如果它走的是较短的路线,而另一个走的是较长路线的图像会更慢。你还添加了一个复杂性,即像星系团周围的极端引力会减慢光速,因为它会减慢时间。这是广义相对论(引力理论)的效果之一,即时间被减慢。所以效果是光传播得更慢。因此,你最终看到这个超新星在不同的地方和不同的时间发生,这是一件非常酷的事情,非常聪明。所以你可以做的是,如果你有一个这样做的超新星,它在不同的时间和地点出现,你可以使用它来大致计算出超新星来自哪里并计算它的距离。

00:10:20.3

丹尼尔·克利里:因此,不同图像之间的时间延迟给你一个关于遥远物体距离的线索,结合它们在天空中的分布,即它们在图像中在天空中相距多远,以及透镜的引力。因此,所有这些因素结合起来使你能够计算出超新星离我们有多远。你可以通过它的红移计算出它远离我们的速度,然后你可以进行计算。

00:10:49.7

莎拉·克雷斯皮:你描述的这种方法,使用非常巨大的物体的引力透镜来观察非常遥远的物体,该物体在不同的时间和地点显示出来,给你这种能力。已经有人尝试过这种方法。他们已经尝试用它来计算哈勃常数。他们得到了什么样的值?

00:11:07.8

丹尼尔·克利里:目前,数值变化很大。他们一次只做一个,仍然存在很多不确定性。所以我认为,有些值小于67,甚至比宇宙学家的值还要低。其他值更接近天文学家使用标准烛光得出的值。因此,误差范围仍然很大,准确性显然有点偏差,因为他们得到的值非常分散,但他们一直在不断改进。

00:11:38.4

莎拉·克雷斯皮:时间尺度是什么样的?不同版本之间你需要等待多长时间?

00:11:42.1

丹尼尔·克利里:这取决于透镜有多强以及光经过的绕行程度。因此,如果你使用单个星系作为透镜,这不是一个非常强大的透镜,时间延迟往往要短得多。它们可能只有几天或几周。但如果你使用一个非常巨大的星系团,光走了一条非常绕远的路线到达你,可能是几年或几十年后。他们发现了一颗超新星,他们看到超新星在一个图像中爆发,当他们计算出另一个图像将在60年后到来时。

00:12:21.6

莎拉·克雷斯皮:哦,哇,那很长...我没有这个耐心。

00:12:24.8

丹尼尔·克利里:是的,完全正确。发现它的可怜天文学家可能在他们的有生之年都看不到它。

00:12:30.1

莎拉·克雷斯皮:所以这确实消除了标准烛光或其他使用宇宙学理论的计算方法中的一些假设或问题。但它确实引入了其他类型的复杂性,其中之一是称量一个星系。所以能够决定这种偏转有多大以及需要多长时间是这个谜题的一部分。那么他们是如何做到的?他们如何决定一个星系团有多大?

00:12:55.6

丹尼尔·克利里:这是一个复杂的事情,但人们已经做了几十年来研究它们并了解透镜如何工作,以便将它们用作放大镜。你首先要做的就是弄清楚,在你看图像时,你正在看很远的空间。所以你最初不知道你看到的哪些星系是属于该星系团的,哪些可能在前景或背景中。所以你必须对所有物体进行红移测量,那些具有相似红移的物体都处于大致相同的距离。因此,你可以建立你的星系团的成员列表,然后你可以做其他事情,比如观察单个星系的亮度。

00:13:41.0

丹尼尔·克利里:这给你一个关于其中有多少恒星的概念。然后你必须猜测有多少暗物质。所以暗物质是将星系结合在一起的物质。人们已经有一些估算与星系相关的暗物质数量的方法。最后,你还可以使用这些特殊的光谱仪观察星系,这些光谱仪基本上将图像分成方块,并为图像的每个方块提供光谱,即将其光分解为其不同的波长。你可以看到每个方块红移或蓝移的程度,显示该方块中所有物质的运动。获取有关运动的信息,告诉你星系的质量有多大,因为巨大的星系使周围的恒星移动得更快,因为引力更强。

00:14:39.4

莎拉·克雷斯皮:实际上,社区中有大量经验在做这件事,这真的只是将这些经验与这些按顺序到达的图像观测结合起来。而这正是我们现在的处境。我们正在等待那些被这些透镜放大的按顺序到达的图像。幸运的是,我们有大量的仪器即将上线或刚刚上线,将为这种计算提供大量素材。

00:15:05.3

丹尼尔·克利里:我的意思是,到目前为止,只有大约三到四颗超新星被发现,人们能够用这种方法进行,这些超新星产生了具有可测量时间延迟的多个图像。为了更好地确定哈勃常数,你只需要更多这样的例子。像维拉·鲁宾天文台(Vera Rubin Observatory)这样的事物,这是智利的一个巡天望远镜,即将上线,应该会发现很多这样的东西,因为它每隔几天就扫描一次它可以从智利看到的整个天空。所以它会发现突然出现或变亮的东西,就像超新星会做的那样。因此,它将是发现大量超新星的绝佳工具。因此,在它发现的所有超新星中,将有一些被透镜化的,这些就是你正在寻找的。因此,他们希望找到更多这样的东西,以便能够通过这种方法获得哈勃常数的更好总体测量值。如果他们能做到这一点并提高其精度,那么它开始变得重要。

00:16:11.6

莎拉·克雷斯pi:这是我的问题。为什么?

00:16:13.1

丹尼尔·克利里:是的。

00:16:14.6

莎拉·克雷斯pi:我们为什么要了解这个?

00:16:15.1

丹尼尔·克利里:你想做这件事是因为你想看看它会向哪个方向发展。它会支持观察宇宙微波背景的宇宙学家,还是会支持使用标准烛光的天文学家?如果它非常明显地支持其中一个或另一个,那将表明问题出在哪里。

00:16:34.4

莎拉·克雷斯pi:其他人有问题。

00:16:36.0

丹尼尔·克利里:是的,完全正确。因此,创造这种哈勃张力的问题出在哪里,然后你可以开始寻找那个问题并弄清楚哪个是正确的。

00:16:46.2

莎拉·克雷斯pi:除了这个更精确和可信的哈勃常数值,我们还能用它做其他事情吗?它会解决其他什么问题吗?

00:16:54.5

丹尼尔·克利里:是的,有。当他们能够进一步改进它时,它应该帮助他们理解暗能量的问题。因此,暗能量是一种似乎正在加速宇宙膨胀的神秘力量。因此,宇宙一直在增长,这是我们从大爆炸以来所知道的。长期以来,天文学家认为它会因引力不断向内拉而减慢。但实际上,当他们测量时,他们发现它正在加速,因此他们必须提出一些解释。他们调整了引力理论,添加了一个额外的元素来解释这种加速膨胀,他们称之为宇宙常数。但科学家通常称之为暗能量。有一种能量正在以越来越快的速度推动事物。这是他们可能能够使用这种引力透镜技术来阐明的另一件事。

00:17:57.4

莎拉·克雷斯pi:好吧,丹,这非常有趣。谢谢你和我交谈。

00:18:01.1

丹尼尔·克利里:是的。谢谢你。

00:18:01.8

莎拉·克雷斯pi:丹尼尔·克利里是《科学》杂志的记者。你可以在science.org/podcast找到他的故事和一些精美的图表。

00:18:14.6

凯文·麦克莱恩:本周新闻还包括,《科学》杂志记者珍妮·史密斯(Jenny Smith)撰写的关于阿尔茨海默病的p-tau血液检测的报道,该检测可以在三到四年的时间窗口内预测某人可能发展为痴呆的时间。目前该测试仅获批用于有认知症状的患者,但医生表示它已经被用于测试无症状人群。同时登上《科学》杂志封面的还有关于雄性章鱼一种称为交接腕(hectocotylus)的特化手臂的研究。雄性章鱼使用这只手臂来识别雌性并导航其内脏器官以到达输卵管并输送精子。事实证明,这只手臂上的细胞还可以感知孕酮,有助于生殖过程。在《科学进展》(Science Advances)上,有新研究探讨眼睛如何选择最佳可见波长。证据表明,人类视觉使用相对的红-绿和蓝-黄色彩信号来使世界清晰聚焦。请继续收听埃拉赫·费德关于如何利用整合应激反应来治疗记忆和认知问题的对话。

00:19:22.9

埃拉赫·费德(Elah Feder):当我们的一个细胞遇到麻烦时,也许它没有得到足够的氧气,或者被病毒入侵。它应对这种情况最强大的工具之一被称为整合应激反应(ISR)。它基本上是细胞暂停并重新集结的方式。想象一个细胞就像一个工厂。也许传送带上开始堆积东西。你按下那个红色的紧急按钮,所有机器停止,工人可以在机器重新启动之前修复出问题的地方。整合应激反应基本上为细胞做这件事。它调低大多数蛋白质合成,但提升恢复所需的一些关键蛋白质。你可以理解为什么这会有帮助。但如果ISR无法关闭,当你的细胞永远处于紧急维修模式时会发生什么?没有新蛋白质,很多事情你都做不了。Altos实验室研究人员领导的一项新研究调查了这一切在认知功能中的作用。毛罗·科斯塔-马蒂奥利(Mauro Costa-Mattioli)是Altos实验室的首席研究员。科斯塔-马蒂奥利博士,欢迎来到节目。首先,你描述了创建这些ISR似乎过度活跃、无法关闭的小鼠。你是如何创建这些小鼠的?

00:20:38.8

毛罗·科斯塔-马蒂奥利(Mauro Costa-Mattioli):从进化角度来看,如果这是一个调节记忆的通路,我们认为可能存在一些患者或个体,他们有认知衰退或智力残疾,并且他们在激活该通路的特定基因中有突变。因此,我们识别出具有特定基因突变的患者,并在小鼠中复制该突变,使我们拥有该疾病的类人模型,我们发现当我们这样做时,该通路被激活。这些动物存在认知问题。脑细胞之间的连接实际上变得不太有效。但如果我们抑制ISR,我们能够几乎完全逆转与这种突变相关的所有缺陷。

00:21:30.2

埃拉赫·费德:好的,我想放慢一点。我们稍后再讨论缓解问题。但总结一下,你认为过度活跃的整合应激反应与认知问题相关。因此,你实际上使用了一种称为PPP1R15B的基因。我不会说太多次。在人类中,有一种遗传变异与过度活跃的ISR和认知障碍相关。你将这种遗传变异放入小鼠中,看到了同样的情况。那么这些小鼠中确切的认知问题是什么?

00:22:03.9

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:所以我们基本上做的是测试动物形成记忆的能力。我们在这些动物中做的是,比如说,多次让它们暴露在特定环境中。我们基本上将该环境与不愉快的体验联系起来。我们给它们一个小电击。因此,结果是,这些动物会将该环境,比如说多伦多,多伦多的天气,与不好的经历联系起来,对吧?所以每次你想到多伦多,你都会想到不好的经历,对吧?

00:22:34.3

埃拉赫·费德:非常感谢。好吧。

00:22:35.8

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:我不应该对多伦多这么说。我即将去多伦多。

00:22:40.4

埃拉赫·费德:你知道吗,作为多伦多的代表,我原谅你。请继续。

00:22:43.7

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:现在,动物们,因此,动物会冻结。每次你让它们暴露在该环境中,它们都会冻结,因为它们会相信电击即将到来,但它并不会来。如果你是一个正常的动物,这种反应会持续。以类似的方式,如果我告诉你某事四、五次、六次,你很可能会记住它相当长的时间。但这些动物,脑细胞之间的连接实际上变得受损或不足或减弱。这些动物基本上冻结得少得多,这清楚地表明长期记忆实际上是有缺陷的。

00:23:16.7

埃拉赫·费德:所以它们经历了这种负面体验,但对未来却难以记住。

00:23:22.6

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:准确地说,可能不是...这不是它们有能力形成记忆然后无法访问它。它们无法形成它。它们无法形成记忆,这些动物。我基本上是在重现已发生在患者身上的事情,因为患者有智力残疾。这些人天生就有这些突变,现在这些个体本质上也有智力残疾。现在我们知道原因了。

00:23:51.5

埃拉赫·费德:那么这些小鼠的大脑是否也变小了?

00:23:54.3

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:像患者一样。像患者一样,因为当ISR被激活时,合成蛋白质的能力实际上减少了。不是说你完全剥夺了产生蛋白质的能力,你减弱了它,你减少了它。因此,我们的解释是,这在大脑中的一个表现是动物的大脑实际上变小了。在患者中,患者有小头畸形,所以他们的大脑也较小。因此,我们不仅重现已知的认知衰退,而且我们还重现已知的动物特征,即有时定义有认知功能障碍患者的结构特征。

00:24:39.8

埃拉赫·费德:好的,所以你有这些小鼠,然后你从另一个方向处理它。所以这次,你不是从人类那里取这种基因变异,而是从非洲猪瘟病毒中取一种蛋白质。这产生了与人类基因相反的效果。不是使整合应激反应过度活跃,而是实际上为整合应激反应踩下刹车。

00:25:06.0

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:这真的是一个进化故事。我的一位同事,NIH的汤姆·德弗(Tom Dever),发表了一项研究,他在这种病毒中发现了这种非常小的蛋白质,是最小的一种。哺乳动物细胞中的正常蛋白质超过700个氨基酸,这个大约有60个。超级小的量。因此,我们取了这种病毒蛋白质,它与发生突变的人类蛋白质相似,我们发现这种分子中存在使其极其有效的适应。

00:25:39.8

埃拉赫·费德:在抑制整合应激反应方面有效。

00:25:42.5

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:在抑制整合应激反应方面。对。

00:25:44.8

埃拉赫·费德:这对病毒来说真的很重要,对吧?如果病毒进入一个细胞,细胞关闭所有蛋白质生产,那么它就不会产生任何病毒。这不会那么好。所以他们需要一种方法来重新启动机器。

00:25:56.9

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:病毒有这种难以置信的策略来应对这一点,因为病毒使用细胞机器。它使用我们的核糖体来生产它们的蛋白质,对吧?然后病毒说,你想通过停止合成蛋白质的能力来搞砸我,这样病毒就不会出现?猜猜看?我有一个应对策略。基于此,基于开发基因疗法的事实,我们通常...基因疗法是使用另一种称为AAV的病毒递送的,但你有一个容量限制,即你能放进去多少。我们认为,天哪,这是一个如此小的分子,而且它如此有效,也许我们可以用它来本质上几乎以疾病无关的方式抑制ISR。无论是什么原因导致ISR开启都无关紧要。感谢这种病毒蛋白质,感谢可能数百万年的进化,我们找到了一种方法,现在你可以重新唤醒能力,你可以在所有这些条件下打开开关。

00:27:05.7

埃拉赫·费德:所以你找到了一种关闭ISR并在这些细胞中重新唤醒蛋白质合成的方法。你在几种不同类型的小鼠中尝试了这种方法。在老年小鼠、唐氏综合征模型小鼠和阿尔茨海默病模型小鼠中,你给它们注射了这种来自病毒的蛋白质。

00:27:24.7

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:是的。进入大脑。

00:27:25.2

埃拉赫·费德:进入大脑。

00:27:27.2

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:一次注射。

00:27:28.6

埃拉赫·费德:一次注射?

00:27:29.8

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:一次注射。

00:27:31.5

埃拉赫·费德:那么这些小鼠如何变化?你看到了什么?

00:27:34.5

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:当我们测试这个记忆任务时,如果它们未经治疗,它们表现非常差。但现在如果我们用这种干预治疗它们,它们的表现与正常小鼠非常相似。它们表现好得多。当我们测量突触连接的强度时,那些连接非常弱,非常不足。但当我们进行这种干预时,它变得非常稳定,实际上就像长期记忆。

00:28:04.7

埃拉赫·费德:所以它们记得它们得到的电击,并且...

00:28:07.3

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:它们的记忆实际上在这些动物中变得几乎正常,对吧?所以你本质上是在拯救或逆转与所有这些状况相关的认知衰退。如果你考虑记忆,我认为我们在这里提出的也许是不寻常的方法或概念是,如果你在染色体二上有一个缺失,你可能有智力残疾。如果你在染色体21上有多余的一条,你有唐氏综合征,你有智力残疾。你在染色体二上的基因与你在染色体21上的基因非常不同。但有一点是共同的。共同点是细胞的稳态发生了变化,当你有这种变化时,ISR被激活。工厂出了问题。所以现在你基本上需要关闭合成新蛋白质的能力,结果是你无法形成长期记忆,除非现在你抑制ISR。多年来,我们基本上有各种疾病的孤岛,阿尔茨海默病、唐氏综合征,完全是不同的疾病。但可能存在一个共同点,至少对于可以解决的认知衰退。这是一种有点不同于每个人都在使用的精准医学的策略。现在我们识别出所有这些疾病中有什么是共同的。这些正在临床开发的分子,ISR抑制剂,这些基因治疗方法,时间将证明这对认知障碍能产生多大的影响,但我们对可能对社会产生影响的可能性感到非常兴奋。

00:29:53.6

埃拉赫·费德:非常感谢你加入我们。

00:29:55.5

毛罗·科斯塔-马蒂奥利:好的。能来到这里是一种 pleasure。是的,太棒了。

00:29:59.4

埃拉赫·费德:毛罗·科斯塔-马蒂奥利是Altos实验室湾区科学研究所的首席研究员。Altos实验室成立于2022年,其官方使命是细胞再生,消除疾病和伤害造成的损害。你可以在science.org/podcast找到我们讨论的论文链接。

00:30:23.0

凯文·麦克莱恩:这就是本期《科学》播客的结束。如果你有任何评论或建议,请写信至[电子邮件地址]。要在播客应用程序中找到我们,请搜索"Science Magazine"或在我们的网站science.org/podcast上收听。这个节目由我凯文·麦克莱恩、莎拉·克雷斯pi和埃拉赫·费德编辑。我们得到了Podigy的制作帮助。我们的音乐由杰弗里·库克(Jeffrey Cook)和温奎·王(Wen-Kuei Weng)创作。代表《科学》及其出版商AAAS,感谢你加入我们。

doi:10.1126/science.zo1hye6

【全文结束】