生物行移动版

宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现，阻断HDAC3酶可以改善老年小鼠的记忆更新，可能为与年龄相关的认知衰退和阿尔茨海默病等记忆障碍提供新的治疗途径。

随着年龄增长，偶尔的健忘变得更加常见。然而，这不仅仅是难以回忆新信息——老年人在出现新细节时也难以更新现有记忆。然而，人们对记忆更新背后的机制以及这些机制如何随年龄增长而出现问题的了解甚少。

宾夕法尼亚州立大学的一个研究团队已经识别出一种导致与年龄相关的记忆更新障碍的酶。当被阻断时，老年小鼠能够更好地整合新信息，并且表现得与年轻小鼠相似。研究人员说，这些发现可能有助于开发改善老年认知灵活性的潜在治疗靶点。

记忆巩固和再巩固的科学

当记忆形成时，大脑会通过一个称为巩固的过程重新连接自身以保持该记忆。细胞在突触处表达蛋白质，连接记忆形成时被激活的细胞。当记忆被回忆时，这些细胞随后同时放电。

“当你接触到新信息时，你必须将现有的记忆从存储中取出并削弱它，以便它准备好接受新信息。一旦新信息被学习并且那些新神经元被纳入，更新后的记忆就会被巩固并再次存储，”该研究的资深作者Janine Kwapis说。Kwapis指出，这个过程称为再巩固，随着年龄增长而变得不那么有效。

在这项研究中，研究团队想理解为什么随着年龄的正常增长，更新记忆变得更困难。如果他们能在再巩固期间增强基因表达，他们也能增强记忆更新吗？

为了验证这一点，他们阻断了组蛋白去乙酰化酶3，这是一种调节基因转录的酶。HDAC3已被证明在巩固期间对记忆形成和基因表达产生负面影响，但研究人员说，其在记忆再巩固中的作用以前未被研究过。

“HDAC3通常会使染色质（DNA和蛋白质的复合物）收紧，使转录难以发生，”该论文的第一作者、生物学博士生Chad Smies说。“如果我们阻止这种酶活性的发生，它可能有助于维持更开放的染色质状态并改善基因表达。”

当在记忆再巩固阶段阻断HDAC3时，它防止了典型的与年龄相关的记忆更新缺陷。老年小鼠在记忆更新任务中的表现与年轻小鼠一样好。

实验方法和意义

该团队使用了一种称为“对象在更新位置”范式的方法，这是Kwapis专门为测试记忆更新而开发的。它包括三个阶段：训练阶段（小鼠学习两个相同对象的位置）、更新阶段（其中一个对象被移动到一个新位置）和测试阶段（对象被放置在四个不同的位置）。

“小鼠喜欢新奇事物，因此如果它们对训练阶段或更新阶段有良好的记忆，它们会更长时间地探索新的对象位置，”Smies说。“但如果它们记忆不佳，它们倾向于同等程度地探索先前学习的位置和新位置。”

通过识别像HDAC3这样的分子机制，研究团队说，他们希望提供改善老年认知灵活性的潜在治疗靶点。

“如果这些机制改善正常衰老中的记忆，它们也可能有助于像阿尔茨海默病和痴呆这样的疾病，”Kwapis说。

参考原文： Chad W. Smies, et al. “Pharmacological HDAC3 inhibition alters memory updating in young and old male mice”. Frontiers in Molecular Neuroscience. 17 June 2024. DOI: 10.3389/fnmol.2024.1429880.