鉴定能够减少老年人神经退行性过程的分子
来自多尔研究与教育研究所(IDOR)的研究人员刚刚在转化精神病学这阐明了人类衰老过程中认知缺陷的相关机制。该研究认为,分子的作用可以对抗神经退行性疾病的炎症过程,如阿尔茨海默症,并增强内源性大麻素系统。
这种物质被称为脂欣A4,研究人员已经研究多年,这是它第一次应用于治疗与衰老有关的神经退行性疾病,在诊断领域有潜在的发展。这项研究是与奥斯瓦尔多·克鲁兹基金会(Fiocruz)、里约热内卢联邦大学(UFRJ)、Espírito Santo联邦大学(UFES)、拉丁美洲一体化联邦大学(UNILA)以及麻省理工学院和哈佛大学的布罗德研究所合作进行的。
炎症是身体防御的一部分,但其不受控制的行为在慢性和神经退行性疾病中起着重要作用,包括阿尔茨海默症。除其他因素外,炎症反应的控制由脂质介质发生,如脂素,其作用于炎症的自然化解。例如,当皮肤伤口愈合时,这些分子负责。这种主动保护也发生在中枢神经系统,但更难以形象化。发表的研究的中心假设是,失去这种炎症控制可能导致慢性问题,并最终导致神经退行性变。
这项研究的主要兴趣是了解在衰老过程中体内脂素水平下降的自然动态,这一现象可能与糖尿病有关大脑认知障碍和神经退行性疾病的脆弱性。
考虑到脂素A4 (LXA4)对大脑的影响还不是很清楚,研究人员评估了这种生物活性对大脑环境及其活性的可能影响,主要是与衰老相关。他们评估了这种分子在小鼠大脑、在实验室培育的人类神经细胞以及从患有痴呆和其他神经退行性疾病的老年患者身上提取的脑脊液(液体)中的存在。这是第一个证明LXA4起源于中枢神经系统的研究,指出它存在于人类和小鼠的神经元和小胶质细胞(炎症细胞)中。
实验室开发的大脑类器官,具有类似于人类胚胎大脑的生化特征和结构组织,也被用于确认这一信息。此外,免疫荧光(另一种可以评估抗原在样本中的分布的技术)显示了5-脂氧合酶(5-LOX)的存在,这种酶负责在实验室开发的脑类器官中产生LXA4。这个数据集提出了神经元和小胶质细胞参与LXA4传递到人脑的可能性。
在科学文献中存在争议,另一个研究小组将5-LOX的存在与在阿尔茨海默病动物模型中观察到的突触功能障碍联系起来。这项研究提出了相反的观点,并阐明了大脑中由5-LOX产生的脂素是有助于神经保护的一个重要方面。
在小鼠实验中,重点是了解LXA4和衰老的过程在动物模型中,假设减少这种物质的水平会削弱身体的防御能力,使大脑容易受到神经退行性变的影响。观察到LXA4的水平血浆与三个月大的(年轻的)老鼠相比,12个月大的(“年老的”)老鼠的大脑中也显示出了减少。在老年小鼠中,学习能力下降和短期记忆丧失也被证明,这表明LXA4水平的降低伴随着老年动物的认知缺陷。
“这项研究为确定脂素在中枢神经系统中的局部存在以及脂素水平随年龄增长而下降做出了重要贡献。”这是科学界长期争论的问题。考虑到我们小组之前文章中的发现,我们能够确定这种物质在人脑中具有非常重要的抗炎保护因子,可能可以防止健康衰老的个体发生神经退行性变,”Fabrício Pamplona博士说,他是IDOR和UNILA的副研究员,也是这篇文章的第一作者。
该研究还评估了注射LXA4是否对小鼠炎症损伤引起的记忆改变具有保护作用。研究人员观察到,注射LXA4 7天后,啮齿动物的血浆中出现了认知稳定和炎症分子减少的情况,这使得研究人员评估这种脂素与因痴呆或神经退行性变而导致神经损伤的不同诊断患者的相关性。
在本实验中,我们观察到随着患者年龄的增长和认知障碍的严重程度,白酒中LXA4的含量有所下降。这意味着他们的年龄越大,他们的认知障碍则酒中LXA4含量越低。脑脊液中LXA4的减少也被证明与大脑中β -淀粉样蛋白(Aβ42)的积累有关,β -淀粉样蛋白是阿尔茨海默病的神经毒性标志之一。
这项研究的一个有趣的新颖之处是LXA4具有一种创新的机制,涉及内源性大麻素系统的增强。这个系统促进身体的平衡(称为内稳态),对神经传递进行精细控制,并影响一系列生理过程,包括食欲控制、激素释放、认知、疼痛和炎症等。根据该小组的研究线,LXA4在与cb1型大麻素受体相互作用时促进神经保护作用,从而更好地传输内源性大麻素anandamide。
“CB1受体是内源性大麻素系统的主要关键,它促进了大脑神经传递系统的精细调节。已知脂素促进内源性大麻素系统的激活,正如我们已经在另一项研究中描述的那样,这些分子由大脑中的免疫细胞(小胶质细胞)产生和释放的信息让我们可以将其作用置于中枢神经系统和免疫系统之间的相互作用的场景中。这是监管的另一个关键作用神经系统这表明炎症平衡对我们大脑的健康至关重要,尤其是在衰老过程中,”潘普洛纳博士说。
因此,LXA4将是一种具有双重抗炎和保护作用的天然物质,其随着年龄的增长而下降将导致大脑对神经退行性变“脆弱”。研究结果表明,预防LXA4减少可以保持大脑环境和认知的健康,此外,这也是未来针对神经退行性疾病的治疗的一个重要发现。作者报告说,需要进一步的研究来阐明LXA4激活的机制,并评估如何刺激该分子的产生能够有效地减缓老年人的认知能力下降。