日本东京大学副教授饭野雄一等人在《神经元》杂志发表研究,发现线虫中一种类似胰岛素的蛋白质INS-1对学习记忆至关重要。胰岛素通常与血糖调控相关,但这项研究表明它在大脑学习过程中也可能扮演关键角色。
研究人员利用线虫(体长约1毫米)进行实验。线虫通常将盐分作为寻找食物的线索,因为细菌多的地方盐分较高。实验中,当人为制造有盐分但无细菌的环境时,正常线虫经过几次“上当”后会逐渐不再靠近盐分,表现出学习能力。然而,通过基因操作使线虫无法分泌INS-1蛋白质(类似人体胰岛素)后,这些线虫似乎对过去的经验毫无记忆,仍一如既往地聚集到有盐分的地方。研究共观察了约10万条线虫,结果一致。
胰岛素在大脑中的作用机制:胰岛素主要由胰腺分泌,但大脑也能少量分泌,且胰岛素受体在大脑广泛存在。此前研究发现,阿尔茨海默氏症患者脑内胰岛素含量低,糖尿病患者常出现记忆力下降,但原因不明。饭野雄一表示,这项新研究为理解胰岛素在大脑学习过程中的作用提供了突破口,可能有助于治疗认知障碍和记忆障碍。
该研究提示,胰岛素信号通路可能参与突触可塑性等学习记忆的分子机制,未来或可针对脑内胰岛素系统开发新型疗法。