科學家發現可能逆轉記憶喪失的生物學途徑

rebbeka (2026-03-30 09:26:54) 評論 (0)

記憶力通常會隨著年齡增長而衰退,但這種趨勢並非人人相同。有些人即使到了100歲依然思維敏捷,而有些人則很早就開始出現明顯的記憶問題。

盡管人們通常認為認知能力下降是由大腦自身的衰老和退化造成的,但越來越多的證據表明,身體的其他部位也發揮著作用。來自全身各器官的信號可以影響大腦處理和存儲信息的方式。研究還表明,腸道微生物群可以影響學習、行為和記憶。然而,這些聯係背後的確切機製仍不清楚,包括哪些分子、微生物和信號通路參與其中,以及是否可以針對這些因素來預防或逆轉記憶喪失。

《自然》雜誌最近發表的一項研究發現,衰老的胃腸道係統的變化會產生幹擾關鍵腸腦信號通路的分子,從而導致小鼠認知能力下降。

內感受與腸腦連接

人體的五種感官,即外感受,包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺,會隨著年齡增長而逐漸減弱。人們對內感受的了解相對較少,內感受指的是大腦如何監測體內狀態以維持平衡和功能。迷走神經在這一過程中扮演著核心角色,它將來自心髒、腸道、肺和肝髒等器官的信息傳遞到大腦。

研究人員發現,從腸道經由迷走神經傳遞到大腦的信號有助於保護小鼠免受認知衰退的影響。激活腸道中與該神經相連的特定感覺神經元,可以使老年小鼠恢複到更年輕的認知水平。因此,這些發現表明,內部感覺係統與外部感覺一樣,可能會隨著年齡的增長而衰退。這引發了一些重要問題:是什麽導致了這種衰退?以及如何逆轉這種衰退?

腸道微生物群的組成會隨時間發生變化,包括微生物種類及其代謝活性的變化。為了檢驗這些變化是否會影響記憶力,研究人員將老年小鼠的腸道微生物群移植到年輕小鼠體內,並評估了它們的認知能力。

幼鼠攝入老年腸道菌群後表現出與老年小鼠相似的記憶力受損。然而,使用抗生素清除腸道菌群後,小鼠的認知功能得以恢複。有趣的是,與正常小鼠相比,未攝入任何腸道菌群的小鼠隨著年齡增長,認知能力下降的速度較慢。這些發現表明,衰老腸道菌群產生的某些因子可能與記憶力衰退有關。

微生物群變化與認知能力下降

研究人員發現了一種可能的致病因素:一種名為戈氏副擬杆菌(Parabacteroides goldsteinii)的細菌。這種微生物會產生中鏈脂肪酸(MCFA),其含量會隨著年齡的增長而增加。 MCFA水平升高會激活腸道中的免疫細胞,進而觸發炎症分子的釋放。其中一種炎症分子IL-1β被發現會幹擾迷走神經感覺神經元的功能。該研究追蹤了這一事件鏈,從腸道微生物的活動,經由免疫信號傳導,進入迷走神經,最終到達海馬體——大腦中負責記憶的關鍵區域。

腸腦通路與年齡相關性記憶喪失的關係

圖中,腸道免疫細胞通過GPR84受體檢測衰老腸道細菌產生的中鏈脂肪酸,釋放炎症分子,阻斷迷走神經向海馬體的信號傳導。這種腸-腦通路紊亂會導致與年齡相關的認知能力下降。圖片來源:Thaiss實驗室

多種幹預措施能夠恢複已出現認知功能衰退的小鼠的認知功能。雖然抗生素治療可以改善記憶力,但這並非一種切實可行的長期解決方案。一種更具針對性的方法是使用噬菌體,這種病毒專門感染戈氏假單胞菌(P. goldsteinii)。該方法降低了中鏈脂肪酸(MCFA)水平,並改善了記憶表現。

另一項前景廣闊的策略是直接刺激迷走神經。使用腸道激素膽囊收縮素(CCK)或胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)受體激動劑(類似於奧美沙坦等藥物)進行治療,成功逆轉了老年小鼠的記憶缺陷。

通過身體重新定義大腦衰老

這些發現挑戰了認知衰退完全由大腦變化驅動的傳統觀點。相反,它們表明身體其他部位的生理過程也可能影響甚至逆轉與年齡相關的記憶力衰退,而目前已有的或正在研發的療法或許可以用於此。

由於這項研究是在小鼠身上進行的,因此尚不清楚同樣的機製是否適用於人類。目前正在進行進一步的研究,以探索這種可能性,並確定這些發現如何轉化為臨床應用。

一些早期證據支持這一觀點,尤其是在人體試驗中。迷走神經刺激療法已被用於治療嚴重癲癇和中風後康複等疾病。接受此療法的患者報告認知功能有所改善,這表明增強迷走神經活動可能也有助於對抗記憶力衰退。

未來研究及臨床意義

其他因素,例如慢性炎症或感染,也可能通過類似的途徑損害迷走神經功能。未來需要開展研究,以確定刺激該神經是否能改善這些病例以及更嚴重疾病(例如神經退行性疾病和癡呆症)的認知功能。

https://scitechdaily.com/scientists-identify-biological-pathway-that-could-reverse-memory-loss/