科学家通过恢复大脑中的微小能量工厂逆转了记忆丧失——这一突破可能重塑阿尔茨海默病研究。来源：Shutterstock
线粒体常被描述为细胞的发电厂，但在大脑中，它们的作用可能比科学家之前认为的更为重要。这些微小结构为神经元提供所需的能量，以进行通信、形成记忆并保持大脑平稳运转。
在发表于《自然神经科学》的一项研究中，来自法国国家健康与医学研究院(Inserm)和波尔多大学神经中心马根迪的研究人员，与加拿大蒙克顿大学的科学家合作，报告了对痴呆症理解的重大进展。他们的研究结果表明，线粒体功能障碍与神经退行性疾病相关的认知症状之间存在直接的因果关系。
大脑能量与记忆丧失
研究团队开发了一种高度特异性的工具，使他们能够在神经退行性疾病动物模型中暂时提高线粒体活性。当他们增强大脑的能量机制时，记忆问题得到了改善。
尽管这些发现仍处于早期阶段，且仅在动物模型中观察到，但它们指向了一个引人深思的可能性：线粒体可能并非在脑部疾病开始后才崩溃。相反，它们的功能障碍可能有助于驱动痴呆发展过程中出现的症状。
这一观点可能会重塑科学家对未来治疗方法的思考。如果脑细胞能量衰竭导致记忆丧失，那么恢复线粒体功能可能有一天成为减缓或减轻症状的策略。
线粒体在大脑中的重要性
线粒体是细胞内帮助产生正常功能所需能量的小型结构。这一点在大脑中尤为重要，因为大脑消耗了人体大量能量。
神经元依赖这种能量来相互发送信号。当线粒体活性下降时，神经元可能不再有足够的能量正常工作。随着时间推移，这种能量短缺可能会削弱大脑中的通信，并导致记忆和思维问题。
神经退行性疾病涉及神经元功能的逐渐衰退，随后是脑细胞的死亡。在阿尔茨海默病中，研究人员长期以来观察到，线粒体问题往往在细胞死亡之前就伴随着神经元退化出现。然而，直到最近，确定线粒体功能障碍是导致疾病过程的原因还是仅仅是其结果一直很困难。
设计用于"重启"线粒体的工具
为探索这个问题，研究人员开发了一种能够暂时刺激线粒体活性的工具。他们的推理简单而有力。如果增加线粒体活性能改善动物的症状，这将表明线粒体损伤可能发生在神经元丧失之前，并直接导致认知能力下降。
研究团队之前的工作已经确定了G蛋白（具有在细胞内传递信息特定功能的蛋白质）在调节大脑线粒体活性方面的作用。在2025年的研究中，他们构建了一种名为mitoDreadd-Gs的人工受体。该受体被设计为直接在线粒体内激活G蛋白，从而刺激线粒体活性。
当mitoDreadd-Gs在大脑中被激活时，线粒体活性恢复到正常水平。痴呆症小鼠模型的记忆表现也得到了改善。
痴呆症研究的潜在新靶点
"这项工作首次建立了线粒体功能障碍与神经退行性疾病相关症状之间的因果关系，表明受损的线粒体活性可能是神经元退化开始的根源，"法国国家健康与医学研究院(Inserm)研究主任、该研究的共同资深作者乔瓦尼·马尔西卡诺(Giovanni Marsicano)解释道。
这些结果并不意味着治疗方法已经准备好用于患者。这项工作是在动物模型上进行的，还需要更多的研究来确定类似方法在人类中是否安全、持久和有效。
尽管如此，这些发现为痴呆症研究中日益转变的趋势增添了动力。科学家们越来越多地将目光投向阿尔茨海默病的熟悉标志物（如淀粉样斑块和tau蛋白缠结）之外，研究能量产生、代谢、炎症和细胞应激如何从疾病最早阶段塑造疾病进程。
最近的研究继续加强了这一更广泛的观点。一项最近的梅奥诊所研究将线粒体复合物I（细胞能量系统的关键部分）的紊乱与阿尔茨海默病的进展和潜在治疗反应联系起来。随后发表的综述也将线粒体衰竭描述为阿尔茨海默病生物学的早期且可能是核心特征，而不仅仅是脑损伤的晚期后果。
"这些结果需要进一步扩展，但它们使我们更好地理解线粒体在大脑正常功能中的重要作用。最终，我们开发的工具可以帮助我们识别导致痴呆的分子和细胞机制，并促进有效治疗靶点的开发，"蒙克顿大学教授、该研究的共同资深作者埃蒂安·赫伯特·沙泰兰(Étienne Hébert Chatelain)解释道。
下一步是什么
下一个主要问题是，长期刺激线粒体活性是否能做的不仅仅是改善记忆症状。研究人员现在想知道，恢复线粒体功能是否能够减缓神经元丧失、延缓疾病进展，或者可能在损伤变得不可逆之前帮助预防损伤。
"我们现在的工作是尝试测量持续刺激线粒体活性的效果，看看它是否会影响神经退行性疾病的症状，并最终延缓甚至预防神经元丧失，如果线粒体活性得到恢复的话，"法国国家健康与医学研究院(Inserm)研究员、该研究的共同资深作者路易吉·贝洛基奥(Luigi Bellocchio)补充道。
目前，这一发现传递了一个引人注目的信息：记忆丧失可能不仅与死亡的脑细胞有关，还与能量不足的存活神经元有关。通过学习如何为这些微小引擎"充电"，科学家们可能正在开辟一条抗击痴呆症的新途径。
【全文结束】
