特拉维夫大学的研究人员称已经找到导致老年痴呆症病人出现痉挛、记忆力丧失和认知障碍等症状的主要原因之一。对这一发现的进一步研究可能会找到治愈遭受这一疾病困扰的数百万老年人。

该研究展示了一个含有蛋白质的分子机制如何干扰脑部神经细胞的功能。特拉维夫大学萨克勒医学院和神经科学学院的因纳•斯拉茨基博士(Dr. Inna Slutsky)认为,这项发现为研究人员解决老年痴呆症问题提供了一条线索。

斯拉茨基说: “我们现在已经确定这些分子过度活跃。”他还补充说:“这项发现将有助于恢复记忆力,保护大脑。”

人们已广泛地认识到老年痴呆症的影响—蛋白质团块累积在病人的头脑中,影响了认知功能。 研究人员一直面临的挑战是找到背后的形成机制。

斯拉茨基在最新一期的《细胞报告》上发表了关于大脑过度活跃是如何影响老年痴呆症病人的研究成果。该研究得到欧洲研究委员会、以色列科学基金会以及阿尔茨海默氏症协会的支持。

依据斯拉茨基团队的观点,罪魁祸首似乎是由含有淀粉样前体蛋白(APP)的分子机制导致的过度神经细胞活动。APP能够产生一种名为淀粉样β蛋白的物质。APP也是该物质的受体。根据研究,淀粉样β蛋白和APP分子结合在一起,引发了“信号级联放大”,脑细胞之间分享的信息得以扩展,使神经细胞活动升级,引发脑部通讯网络的“短路”。

医生们在早期老年痴呆症患者和遭遇轻微认知障碍(如记忆力不佳)的个人的海马体(控制学习和记忆的脑部区域)观测到了这种过度活跃的症状。在老鼠身上的试验展示了过度活跃的海马神经细胞如何导致淀粉样蛋白斑(淀粉样蛋白斑是指可能堵住突触之间细胞信号的传导的蛋白质团块)的形成,并且引发脑细胞的最终死亡以及晚期老年痴呆症。

在一项寻找神经细胞过度活跃的根本原因的五年研究中,特拉维夫大学的博士生希拉•福戈尔(Hilla Fogel)和博士后研究员塞缪尔•弗里尔(Samuel Frere)发现淀粉样β蛋白对于神经细胞网络中的日常信息传输非常重要。但是,如果淀粉样β蛋白的水平稍微升高,它就会引起神经细胞的过度活跃,并且损害信息在神经细胞之间的有效传输。

通过使用尖端技术,并且在与特拉维夫大学生命科学学院乔伊•赫希教授(Prof. Joel Hirsch)、哈佛大学多米尼克•沃尔什教授(Prof. Dominic Walsh)以及加州伯克利分校的埃胡德•埃萨科夫教授(Prof. Ehud Isacoff)的合作下,这些研究者发现淀粉样β蛋白的粘合物导致APP分子互动发生改变,引起了钙通量的增加,以及释放更多的谷氨酸盐——用另一句话说,脑部过度活跃。

当太多此类的粘合出现的时候,问题就发生了。调查表明,解决问题的关键在于找到一种能够干扰淀粉样β蛋白和APP粘合的方法。“特拉维夫大学的博士后研究员欧斯克•萨格夫(Oshik Segev)正在进行研究,以确定淀粉样β蛋白和APP粘合的准确位置,以及它如何改变APP分子的结构。” 斯拉茨基说,“如果我们能够改变APP结构,或者研制出能够干扰淀粉样β蛋白和APP粘合的分子,我们就能够打破这一导致海马体过度活跃的过程。这可能对恢复记忆力和保护脑部结构有帮助。” 在这项发现变成实际应用之前,还可能需要好几年的研究。

斯拉茨基补充说:”实现目标的一个方式可能是减少一种名为tau的成分(微管结合蛋白),它是导致老年痴呆症的另一个关键因素。APP和由tau促成的信号通路结合导致了海马回路的过度活跃性,明白其中的缺失环节非常重要。如果能够找到一种对淀粉样β蛋白和神经细胞之间的正面信号传递循环进行干扰的方式,那么我们可能解除认知障碍,并且改变老年痴呆症。