研究衰老生物学的科学家发现了一种天然存在的分子,这种分子似乎能够恢复阿尔茨海默病中受损的关键脑功能。在实验模型中,该化合物改善了神经元之间的通信,并恢复了通常随年龄增长而衰退的早期记忆过程。与长寿相关的代谢物恢复了阿尔茨海默病模型中的关键记忆过程,突显了衰老生物学作为有希望的治疗靶点的重要性。
新加坡是全球预期寿命最长的国家之一,但许多人晚年中有近十年时间生活在健康状况不佳的状态中。新加坡国立大学杨潞龄医学院的研究人员正在研究是否可以改变衰老本身的生物过程,以降低包括阿尔茨海默病在内的与年龄相关疾病的风险。
发表在《Aging Cell》期刊上的一项研究中,由新加坡国立大学医学院生物化学系教授兼健康长寿转化研究计划(TRP)主席Brian K Kennedy教授领导的研究团队报告称,α-酮戊二酸钙(CaAKG)——一种与健康衰老相关的天然存在且经过充分研究的代谢物——可以逆转阿尔茨海默病中受损的几种与记忆相关的脑功能。
研究人员旨在确定CaAKG是否能够改善阿尔茨海默病大脑中的突触可塑性,恢复与记忆相关的信号通路,保护神经元免于早期退化,并整体支持更健康的认知老化。从医学角度看,这些发现指向了"抗衰老保护策略"——旨在针对衰老生物学本身而非孤立地治疗个别疾病症状的方法。
Kennedy教授表示:"我们的发现揭示了长寿化合物在应对阿尔茨海默病方面的令人兴奋的潜力。研究表明,像CaAKG这样安全、天然的化合物有朝一日可能补充现有方法,保护大脑并减缓记忆力丧失。由于AKG已经存在于我们体内,靶向这些通路可能风险更小且更容易获得。正因如此,我们可能拥有一个强大的新策略,可以延缓认知衰退并支持健康的脑老化。"
长寿分子恢复记忆功能
研究发现,CaAKG改善了阿尔茨海默病模型中脑细胞之间的通信。除了增强减弱的神经信号外,它还恢复了关联记忆,这是阿尔茨海默病中最先衰退的认知能力之一。由于AKG的水平随年龄自然下降,恢复这种分子可能为支持更健康的脑老化和降低神经退行性疾病风险提供一种潜在策略。
为了了解CaAKG如何帮助大脑,研究人员测量了长时程增强作用(LTP),这是允许神经元加强其连接的过程。LTP对于学习和形成持久记忆至关重要,但在阿尔茨海默病中会严重受损。
研究团队发现,CaAKG使这一信号增强过程恢复正常。CaAKG还增强了自噬功能,即大脑内置的"清洁"系统,可以清除受损蛋白质并保持神经元健康。该分子通过一条新发现的通路发挥作用,通过激活L型钙通道和钙通透性AMPA受体,帮助神经元变得更加灵活,同时避开了通常被淀粉样蛋白堆积破坏的NMDA受体。
重要的是,CaAKG恢复了突触标记和捕获,这是一种允许大脑连接事件并形成关联记忆的关键机制。这表明CaAKG可能不仅支持基本的记忆功能,还支持阿尔茨海默病早期衰退的更复杂的认知学习能力。
从寿命科学到脑保护
"我们的目标是确定最初为延长健康寿命而探索的化合物是否对阿尔茨海默病有帮助,"该研究的第一作者、新加坡国立大学医学院健康长寿TRP的研究科学家Sheeja Navakkode博士表示,"了解CaAKG改善突触可塑性的细胞机制,为保护记忆和减缓脑老化提供了新思路。"
参考文献:"Alpha-Ketoglutarate Ameliorates Synaptic Plasticity Deficits in APP/PS1 Mice Model of Alzheimer's Disease",作者Sheeja Navakkode和Brian K. Kennedy,2025年9月17日,《Aging Cell》。
DOI: 10.1111/acel.70235
该项目由新加坡国立大学医学院资助,项目编号"NUHSRO/2020/114/Rethinking old drugs/BKK LOA"——"重新思考用于衰老及相关疾病的旧药物和天然产物",用于支持B.K.K的研究。
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