保持记忆的灵丹妙药


  爱丁堡大学的研究人员开发了一种实验性药物。这种药物可以延缓小鼠与年龄相关的记忆丧失,并使小鼠的大脑恢复到一个更加年轻、认知功能更强的状态。这种药物化合物设计为抑制糖皮质激素的产物——应激激素,该激素随着时间变化会损害大脑的学习及记忆中枢。

  “最令我们吃惊的是,即使是短期的抑制也会使老年小鼠的记忆丧失发生逆转。”参与这一研究的分子医学教授乔纳森·赛克尔(Jonathan Seckl)表示,“人们以前都以为这一过程是不可逆的。这种物质使得实验动物变得相对而言更年轻了。”

  研究人员希望,他们能够在人类身上建立起相似的治疗机制,并在更广泛的范围内研究类似的另一种化合物在动物身上的安全性。他们的目标是,在今年之内开始在人身上进行临床实验。

  糖皮质激素是一类类固醇激素,在应激系统中起着中介作用。一直以来,科学家们都知道这类激素在年龄相关的记忆丧失中发挥着一定的作用。对人类和动物而言,尽管短时间地接触糖皮质激素可以增强紧张局势中的记忆形成,但长期接触高浓度的此类激素却与随年龄增长的记忆丧失密切相关。造成这种相关性的机制目前还不清楚,但研究人员认为,过量的糖皮质激素可能会使大脑的相关部分变得更容易受损。

  赛克尔与他的同事们主要研究1型11β-羟基类固醇脱氢酶(11 β-HSD1)。在大脑细胞和其他一些组织中,这种酶可以生成一种具有活性的糖皮质激素,并在不完全阻断应激反应的前提下提供对整个应激系统进行微调的靶点。改造这种酶的基因似乎对血液中的糖皮质激素浓度没有什么影响(血液中的糖皮质激素主要来自于肾上腺)。不过,“这种酶在细胞内起着糖皮质激素放大器的作用。”赛克尔说,“去除了放大器,应激反应所需的激素仍然存在,只不过剂量不那么大,产生的效果也就不会那么强烈。”

  爱丁堡大学的研究小组发现, 部分或完全敲除小鼠体内控制这种酶表达的基因会使小鼠的记忆一直保持到老年。为了研究阻断这种酶的作用是否对改善已经年老的动物的记忆有效,研究人员设计了一种可以穿过血脑屏障并抑制这种酶活性的化合物。实验室饲养的小鼠通常能够活到两岁,在对这些两岁大的小鼠进行了十天的化合物注射后,研究人员使用空间记忆测试的方式检测了这些小鼠的记忆力。实验表明,药物注射“使得小鼠的记忆力恢复到了小鼠年轻时大脑认知功能完善的水平。”参与这一研究的另一位研究人员布莱恩·沃克(Brian Walker)表示,“需要强调的是,我们的目标是揭示其中的病理机制——糖皮质激素在年龄相关的记忆丧失里的作用,而不是仅仅研究出改善记忆的方法。”该项研究的论文发表在近期的《神经科学杂志》之上。

  “作为证明这一论点的动物实验,这个结果很迷人。”纽约洛克菲勒大学(Rockefeller University)的神经科学家布鲁斯·麦克艾文(Bruce McEwen)作为一个旁观者评论道,“我们可以使皮质醇从阻碍大脑功能的水平降低到促进大脑功能的水平。”

  尽管还不清楚这种化合物在人体内会起到怎样的效果,但一些证据已经表明,具有类似结构的化合物可能会在老年人体内发挥作用。生胃酮(carbenoxolone)是一种治疗胃溃疡的胃药。它也可以抑制11 β-HSD1的活性。实验表明,这种药可以帮助健康老年人和患有2II型糖尿病的老年人恢复某些类型的记忆。(II型糖尿病会导致人体内糖皮质激素水平升高。据信,这种病是阿尔茨海默氏症的一大诱发因素。)不过,赛克尔表示,生胃酮并不是治疗记忆丧失的理想药物,因为它会带来严重的副作用,例如高血压等等。

  研究人员调查发现,在年龄75岁以上的老年人中,大约有20%到30%的人体内糖皮质激素含量都偏高(更精确的数据还有待核实)。首先受到影响的就是陈述性记忆——学习新鲜事物并记忆(例如记忆列表)的能力。与年龄相关的记忆丧失不是痴呆症,但事实上,受此困扰的人更容易患上阿尔茨海默氏症以及其它形式的痴呆症。

  截至目前,研究人员只在正常老化的实验动物身上实验了这种化合物的作用。因此,他们还不知道这种疗法对更严重的记忆丧失是否有效。“我们不知道这种方法对阿尔茨海默氏症和其他一些更严重的记忆丧失类疾病是否有效。”赛克尔说。他的小组目前正在使用人工诱导出类似阿尔茨海默氏症症状的小鼠来研究这种化合物的功效。

  此前针对抑制糖皮质激素对记忆影响的研究只取得了有限的成就。阻断血液内的激素含量会干涉人体的正常应激反应。而且随着时间的流逝,阻断激素受体所带来的好处似乎也会逐渐消退,即使仍然持续摄入这种药物也无济于事。现有的提高认知功能的药物,比如治疗阿尔茨海默氏症的美金刚胺和多奈哌齐,作为大脑信使直接作用于神经递质。

  这种新药也许还有其它一些有益的副作用。早前的动物实验表明,阻断这种酶的作用可以改善小鼠体内的胰岛素敏感性和血糖浓度。一些医药公司目前正在研究如何使用类似的化合物来治疗II型糖尿病。