一项正在进行的研究表明，早期阿尔茨海默病患者的近期记忆受损与某些突触连接的脆弱性有关。

西弗吉尼亚大学

4月16日消息

西弗吉尼亚大学（West Virginia University，WVU）的神经科学家正在研究为什么早期阿尔茨海默病患者可以记住几十年前的事件，但却不能回忆起过去几个小时内发生的事情。他们正在进行的研究表明，这个问题可能与某些突触连接的脆弱性有关，突触连接是神经元相遇交流的地方。

“我们想知道，在阿尔茨海默病的早期阶段，对记忆形成很重要的相同分子是否会以某种方式被破坏或功能失调，”西弗吉尼亚大学医学院神经科学系和洛克菲勒神经科学研究所（Rockefeller Neuroscience Institute）的助理教授 Martin Hruska 说，“我们认为，确定这些分子在特定类型突触上的位置，将是了解它们对突触功能障碍产生何种结果的关键。”

当大脑的神经细胞或神经元通过一个复杂的系统连接起来时，记忆就形成了。数十亿这样的神经元被突触包围，突触是一种释放被称为神经递质的化学信号的通路。为了与另一个神经元交流，神经递质必须激活一个受体。

Hruska 的研究重点是一种特殊的受体，N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA)，它在加强神经元之间的联系和形成记忆方面起着重要作用。它在所谓的“突触可塑性”中至关重要，即大脑不断改变其功能的能力，例如在学习新事物时。

“有大量证据表明，这种受体可能在某种程度上导致阿尔茨海默病，” Hruska 说，“有一种药物可以靶向这种受体，但在治疗阿尔茨海默病方面还没有非常成功。这告诉我们，这可能比仅仅靶向这个受体要复杂一些。我们需要知道在哪里和何时靶向它。”

Hruska 解释说，已经形成记忆的突触（例如20到30年前的突触）的分子结构出于某种原因受到突触环境的保护，不受 β-淀粉样蛋白的影响。然而，位于突触外的特定 NMDA 受体亚型可能被毒素劫持。这会引发一系列事件，杀死神经元或消除突触。结果就是记忆功能障碍。

科学家们还不知道这些受体为何会移出核心，Hruska 说他希望他的研究可以通过在纳米级别上检测 NMDA 受体来提供答案。

他说：“如果我们能在早期就了解发生了什么，那么也许我们就能挽救或防止这种突触衰退。”

Hruska 领导了这项为期三年的研究，并获得了阿尔茨海默病和相关疾病协会的 20 万美元资助。

在 Hruska 的实验室中，使用最先进的受激辐射损耗纳米镜（STED 纳米显微镜），研究人员可以观察特定突触的核心，以确定受体的位置，并观察当不同的纳米级突触环境（受保护的和寻求制造记忆的环）暴露于 β-淀粉样蛋白时发生了什么。研究中使用的神经元取自动物模型的大脑，并在培养皿中生长。

Hruska 说：“我们根据成像获得的证据显示，那些想要形成记忆的小突触最终会消失。我们对它们进行了 24 小时的成像观察，发现它们确实消失了。我们认为这些突触可能含有一种特定的 NMDA 受体亚型——GluN2B。”

纳米显微镜的独特视角引起了 Hruska 实验室学生 James Scripter 和孟加拉国的 Yeasmin Akter 的兴趣。Scripter 是来自马萨诸塞州西斯普林菲尔德的神经科学博士候选人，他正在攻读生物医学科学博士学位。

Scripter 说：“我发现这些非常小的突触在纳米尺度上非常复杂，却能影响我们大脑的功能，这很有趣。此外，如果在纳米级水平上发生一些变化，那将如何导致像阿尔茨海默病这样的重大神经系统疾病。”

James Scripter

Scripter 的部分研究侧重于确定突触前和突触后组分的纳米组织如何在疾病的早期阶段发生改变，以及这些过程如何导致突触丧失。

Akter 特别感兴趣的是一种叫做突触细胞粘附分子或 CAM - Ephrin B3 的蛋白质，以及它的一种形式是否能保护突触免受淀粉样蛋白的毒性作用。

Akter 说：“能够从分子和纳米两个层面研究阿尔茨海默病期间大脑中发生的事情，这是令人着迷的。”

Yeasmin Akter

Hruska 说，尽管他相信他的研究将对不同类型的神经元连接以及它们如何在分子水平上对淀粉样蛋白做出反应提供更好的理解，但这只是阿尔茨海默病研究难题的一小部分。

Hruska 说：“希望我们能了解到这种在记忆形成中起着如此重要作用的特殊分子，以及它是如何在某些连接中被选择性地破坏，而在其他连接中却没有。还有更多的问题可以通过合作解决，这需要我们的国际科学界的参与。”

Hruska 说，随着学生进入职业生涯，这些知识可以为未来的学习做出贡献。

“我的实验室研究阿尔茨海默病的分子方面，而其他实验室则采取临床方法。希望我们和学生们学到的东西可以更好地了解大脑中发生的事情，以便找到最好的治疗方法。”

创立于1867年的西弗吉尼亚大学

参考文献

Source：West Virginia University

WVU Alzheimer’s disease study focuses on broken connections

Reference：

https://wvutoday.wvu.edu/stories/2024/04/16/wvu-alzheimer-s-disease-study-focuses-on-broken-connections

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       原文标题 : 为何早期阿尔茨海默病患者远期记忆好而近期记忆受损