《Cell Stem Cell》通过脑深部刺激激活神经元可以缓解阿尔茨海默氏症症状

患有阿尔茨海默病的人会出现记忆等认知功能缺陷，以及可能导致焦虑和抑郁的非认知功能问题。研究人员使用小鼠研究了成年期新神经元产生的过程，称为成年海马神经发生(AHN)。研究表明，对新神经元进行脑深部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。

　　

患有阿尔茨海默病的人会出现记忆等认知功能缺陷，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成年期新神经元生成的过程，称为成年海马神经发生(AHN)。研究表明，对新神经元进行脑深部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，仅激活一小部分成人出生的新神经元就足以对这些大脑功能做出重大贡献，”北卡罗来纳大学教堂山分校副教授、通讯作者Juan Song说。通过对位于下丘脑的SuM区域进行深度脑刺激来修饰神经元。Song说:“我们渴望找出这些有益效果背后的机制。”

这项研究使用了两种不同的阿尔茨海默氏症小鼠模型。研究人员利用光遗传学刺激老年痴呆症小鼠的SuM并增强AHN。他们早期的研究表明，在正常成年小鼠中，刺激SuM可以增加新神经元的产生，并改善其质量。在这项新研究中，研究人员表明，这种策略在阿尔茨海默氏症小鼠中也有效，导致新神经元的生成，与大脑的其他部分建立了更好的连接。

然而，拥有更多改善的新神经元并不足以改善记忆力和情绪。只有当这些改善的新神经元被化学遗传学激活时，阿尔茨海默氏症小鼠的行为才会得到改善。研究人员使用记忆测试和已有的评估来寻找类似焦虑和抑郁的行为，以确认这些改善。结果表明，阿尔茨海默氏症大脑的行为恢复需要对新神经元进行多层次的增强——数量、性质和活动的增强。

为了进一步了解这一机制，他们还分析了阿尔茨海默氏症小鼠海马中的蛋白质变化，以响应SuM修饰的成年新生神经元的激活。他们发现了几种已知的蛋白质通路在细胞内被激活，包括那些已知对改善记忆表现很重要的通路，以及那些允许清除与阿尔茨海默氏症相关的斑块的通路。

Song说:“令人惊讶的是，如此少量的成年新生神经元的多级增强对动物患病的大脑产生了如此深远的功能贡献。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。”

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

Ya-Dong Li, Yan-Jia Luo, Ling Xie, Dalton S. Tart, Ryan N. Sheehy, Libo Zhang, Leon G. Coleman, Xian Chen, Juan Song. Cell Stem Cell, 2023; 30 (4): 415