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肠道驱动年龄相关记忆丧失:一项颠覆认知的研究

2026-04-25 19:21 伦敦国王学院 自然 阅读 0
核心摘要: 伦敦国王学院与哈佛医学院联合研究发现,年龄相关记忆丧失的根源可能不在大脑,而在肠道。肠道分泌的鸟苷素蛋白失调会干扰海马体功能,导致情景记忆损害。通过CRISPR技术敲除小鼠肠道鸟苷素基因可诱发记忆缺陷,而补充鸟苷素可逆转。人类数据表明,血清鸟苷素水平与记忆表现相关,有望成为预测认知下降的生物标志物,为阿尔茨海默病预防提供新靶点。

随着年龄增长,我们变得健忘。这通常被视为一个普遍的真理,但事实上它远非普遍:有些人到100岁时依然思维极其敏锐,而另一些人从中年就开始经历记忆丧失。这种差异的原因是什么?

一项由伦敦国王学院和哈佛医学院联合开展、发表于《自然》杂志的研究,首次给出了令人震惊的答案:年龄相关记忆丧失的根源可能不在大脑,而在肠道。 确切地说,是肠道中一种叫做鸟苷素的蛋白的失调,干扰了海马体的功能,从而导致情景记忆的损害。

一、肠道到大脑的通路

鸟苷素(Guanylin)是一种主要由肠道杯状细胞分泌的激素。过去的研究只发现它参与调节肠道液体和电解质的分泌。但在筛选了数百种在老年动物体内变化的蛋白后,鸟苷素成了最显著的下调对象。当研究人员系统查询大脑组织中鸟苷素受体的表达模式时,发现其受体GUCY2C在海马体中高度表达。注射标记过的鸟苷素蛋白后,它能够穿越血脑屏障(在衰老中渗漏的屏障)并激活海马体中的受体。

关键基因敲除:在年轻成年小鼠中,利用CRISPR技术特异性敲除肠道(而非大脑)中的鸟苷素基因,小鼠在数月内就表现出了年龄相关的情景记忆损害。它们分不清熟悉的物体和新物体,对恐惧环境也很难形成长期记忆。恢复鸟苷素水平只需短短两周的时间,药物就能逆转记忆缺陷。

二、机制

鸟苷素信号调节海马体神经元的cAMP反应元件结合蛋白(一种记忆巩固所必需的转录因子) 的磷酸化和其靶基因的表达。研究人员在鸟苷素缺乏小鼠的海马体中观察到了突触蛋白(PSD95、GluA1)的显著下降和线粒体功能障碍。

三、人类启示

研究小组对健康中年志愿者的血液样本进行分析,发现与匹配对照相比,记忆表现优于同龄人的个体血清鸟苷素水平更高。这提示鸟苷素有望成为血液中的候选生物标志物,用于在症状出现前数年甚至数十年预测认知能力下降的风险。至少现在可以针对那些认知功能下降的人群进行评估,以探究靶向肠道鸟苷素信号通路对阿尔茨海默病(以及其他痴呆症)一级预防的价值。

限制:目前的工作主要在动物模型中完成,虽然人类相关性数据非常初步,但这无疑为未来的转化研究提供了一个重要的分子靶点。

来源:伦敦国王学院,《自然》,2026年3月15日

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