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多巴胺缺乏驱动阿尔茨海默病的记忆损伤:内嗅皮层中的关键机制与新治疗可能

一项发表于《Nature Neuroscience》的研究首次揭示,阿尔茨海默病(AD)小鼠模型的内嗅皮层(entorhinal cortex,记忆形成的关键脑区)中多巴胺水平降至正常水平的不到五分之一,且神经元对应当学习的刺激不再做出适当反应。通过光遗传学技术增加内嗅皮层中的多巴胺水平,可恢复小鼠的记忆形成能力。重要的是,使用广泛用于治疗帕金森病的药物左旋多巴(Levodopa),也能使神经活动正常化并改善记忆表现。该发现为开发基于多巴胺的阿尔茨海默病认知障碍疗法提供了新方向。

作者: Carly Murphy, UC Irvine(经 BIOGUIDER 编辑整理)

背景:从淀粉样蛋白到多巴胺

阿尔茨海默病影响着全球数千万人,有效治疗方法仍然有限。当前策略主要集中在清除大脑中的β-淀粉样蛋白和tau蛋白等毒性蛋白,但这些策略在神经元功能障碍发生后往往无法恢复记忆。

记忆使我们能够将经历联系起来——将气味与地点联系,或将声音与事件联系。尽管研究已确立记忆形成依赖于内侧颞叶(大脑的“记忆中心”),但阿尔茨海默病中记忆形成的精确神经机制仍不清楚。

核心发现:内嗅皮层中的多巴胺紊乱

研究团队聚焦于内嗅皮层——海马体的关键门户,在记忆中起核心作用。在既往工作中,团队已发现多巴胺在该区域的记忆形成中必不可少。在本研究中,他们使用阿尔茨海默病小鼠模型(APP-KI小鼠)发现:

观察指标在AD小鼠内嗅皮层中的变化
多巴胺水平降至正常水平的不到五分之一
神经元反应对应当学习的刺激不再做出适当反应
记忆功能受损

关键实验:恢复多巴胺可拯救记忆

1. 光遗传学干预

  • 操作:使用光遗传学技术增加内嗅皮层中的多巴胺水平
  • 结果:恢复了小鼠的记忆形成能力

2. 药物干预(左旋多巴)

  • 操作:给予左旋多巴(广泛用于治疗帕金森病的药物)
  • 结果:使神经活动正常化,改善记忆表现

研究意义

层面意义
机制理解首次证明多巴胺功能障碍在AD相关认知衰退中发挥直接因果作用,而非仅仅是伴随现象
治疗策略从“清除蛋白”(抗淀粉样蛋白/抗tau)转向恢复神经递质功能
药物再利用左旋多巴(已有长期安全使用历史)可能作为AD认知障碍的候选治疗
早期干预联想记忆在AD早期即下降,靶向多巴胺系统可能提供减缓认知衰退的早期干预窗口

研究团队观点

“我们最初并未预料到多巴胺会在阿尔茨海默病中受到影响。然而,随着证据的积累,多巴胺功能障碍在记忆损伤中扮演核心角色变得清晰。”

—— 通讯作者 Kei Igarashi 博士(UC Irvine医学院,校长研究员,解剖学与神经生物学系)

(责任编辑:泉水)