通过深部脑刺激激活成年出生的神经元可减轻啮齿动物模型中的阿尔茨海默氏症症状

患有阿尔茨海默病的人会出现记忆力等认知功能缺陷以及可能导致焦虑和抑郁的非认知功能问题。在 4 月 6 日发表在Cell Stem Cell杂志上的一篇论文中，研究人员使用小鼠研究了一个在成年期产生新神经元的过程，称为成年海马体神经发生 (AHN)。研究表明，新神经元的深部脑刺激有助于恢复阿尔茨海默病小鼠模型的认知和非认知功能。

“我们惊讶地发现，仅激活一小部分成年出生的新神经元就足以对这些大脑功能做出重大贡献，”资深作者、北卡罗来纳大学教堂山分校副教授 Juan Song 说。神经元通过位于下丘脑的乳头上核 (SuM) 的深部脑刺激进行修饰。“我们渴望找出这些有益效果背后的机制，”宋说。

这项研究使用了两种不同的阿尔茨海默氏症小鼠模型。研究人员使用光遗传学来刺激 SuM 并增强阿尔茨海默氏症小鼠的 AHN。他们早期的研究表明，刺激 SuM 可以增加新神经元的产生并改善正常成年小鼠的质量。在这项新研究中，研究人员表明，这种策略对阿尔茨海默氏症小鼠也有效，导致新神经元的产生，这些神经元与大脑的其他部分建立了更好的联系。

然而，拥有更多改进的新神经元并不足以改善记忆力和情绪。只有当这些改进的新神经元被化学遗传学激活时，才能看到阿尔茨海默氏症小鼠的行为改善。研究人员使用记忆测试和既定评估来寻找类似焦虑和抑郁的行为来确认这些改善。结果表明，阿尔茨海默氏症大脑的行为恢复需要新神经元的多层次增强——数量、特性和活动的增强。

为了进一步了解该机制，他们还分析了阿尔茨海默氏症小鼠海马体中的蛋白质变化，以响应 SuM 修饰的成年出生的新神经元的激活。他们发现了几种众所周知的蛋白质通路在细胞内被激活，包括那些已知对提高记忆力很重要的通路，以及那些允许清除与阿尔茨海默氏症相关的斑块的通路。

“令人惊讶的是，如此少量的成年出生的新神经元的多级增强对动物患病大脑的功能做出了如此深远的贡献，”宋说。“我们还惊讶地发现，SuM 增强神经元的激活促进了可能去除斑块的过程。”

该团队未来的努力将集中于开发潜在的治疗方法，以模拟由激活 SuM 修饰的新神经元介导的有益效果。“我们希望这些药物能够对海马神经发生低或没有发生的患者发挥治疗作用，”宋说。“最终，希望开发出一流的、高度靶向的疗法来治疗阿尔茨海默氏症和相关的痴呆症。”