记忆力下降?或与它有关 | Genes & Development
2018/02/08
学习和记忆能力减弱,是大脑衰老的典型特征。近日,来自于加州大学旧金山分校的科学家们找到了导致这一衰退现象的关键化合物。他们以线虫为模型发现,当抑制该化合物时,可以延缓甚至于逆转线虫的衰老。


图片来源:Genes and Development(doi:10.1101/gad.307918.117)

1月31日,发表在《Genes and Development》期刊上的这篇最新论文揭示了这一衰退的关键原因:无论是线虫还是人类,大脑一关键物质——犬尿喹啉酸(kynurenic acid,KYNA)会随着年龄的增长而累积。而且,犬尿喹啉酸会进一步干扰谷氨酸(对于记忆、学习等必需的一种大脑化合物)的活性。

需要解释的是,犬尿喹啉酸是神经N-甲基-D-天冬氨酸受体的一种内源性拮抗剂,之前已有研究表明,它与神经衰退性疾病有关,包括阿尔兹海默症、帕金森。

该研究中,加州大学旧金山分校Weill神经科学研究所的生理学教授Kaveh Ashrafi带领团队分析了KYNA对于线虫的影响。之所以选择线虫,是因为它是实验室常用于抗衰老研究的模式动物,因为其与人类共享近一半的基因、生命周期短(2周左右)、衰老迹象明显(繁殖力、免疫力下降,皮肤起皱等)。


图片来源:University of California, San Francisco

结果发现,当一直将KYNA维持在低水平,可以阻止线虫记忆、认知能力的下降。而对于已经受损的老年线虫而言,抑制KYNA水平可以抵消这些损伤。这一结果让科学家们看到了“逆转神经衰退”的希望。

为什么KYNA会随着年龄增长而累积?这仍然是个谜,但是这项新研究提供了一个有趣的线索——KYNA累积与胰岛素水平升高有关。

此外,结合团队早期的研究成果,禁食可以降低线虫体内的KYNA水平,有助于改善学习和记忆能力。Kaveh Ashrafi认为,KYNA是禁食利好的关键。

参考资料:

A brain chemical blamed for mental decline in old age could hold key to its reversal

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  • Kynurenic acid accumulation underlies learning and memory impairment associated with aging

    A general feature of animal aging is decline in learning and memory. Here we show that in Caenorhabditis elegans, a significant portion of this decline is due to accumulation of kynurenic acid (KYNA), an endogenous antagonist of neural N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs). We show that activation of a specific pair of interneurons either through genetic means or by depletion of KYNA significantly improves learning capacity in aged animals even when the intervention is applied in aging animals. KYNA depletion also improves memory. We show that insulin signaling is one factor in KYNA accumulation.

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