一組研究人員發(fā)現(xiàn)，阻斷一種被稱為抑制性組蛋白去乙酰化酶3 的抑制性酶，可以改善老年小鼠的記憶更新能力。

賓夕法尼亞州立大學

8月9日消息

每個人都不時會有健忘的時刻，尤其是隨著年齡的增長。但老年人不僅難以記住新信息，而且在出現(xiàn)新細節(jié)時也更難修改這些記憶。然而，關(guān)于記憶更新的機制以及這些機制如何隨年齡增長而出現(xiàn)問題，我們知之甚少。

賓夕法尼亞州立大學（Pennsylvania State University，Penn State）的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種酶，它有助于解釋與年齡相關(guān)的記憶更新障礙。當這種酶被阻斷時，老年小鼠能夠更好地整合新信息，其表現(xiàn)與年輕小鼠相似。研究人員表示，這項發(fā)表在《分子神經(jīng)科學前沿》（Frontiers in Molecular Neuroscience）雜志上的發(fā)現(xiàn)，可能為開發(fā)改善老年認知靈活性的潛在治療靶點提供線索。

研究于2024年6月26日發(fā)表在《Frontiers in Molecular Neuroscience》（最新影響因子：3.5）雜志上

“了解記憶更新過程中分子層面發(fā)生了什么非常重要，因為作為人類，我們的大部分記憶都是更新而來的。我們不斷在已有知識的基礎(chǔ)上構(gòu)建新的認知，并修改現(xiàn)有的記憶，” Penn State 生物學助理教授兼論文資深作者 Janine Kwapis 說，“但沒有人真正研究過記憶形成和記憶更新背后的機制是否相同，或者記憶更新是否有其獨特的機制。這是向前邁出的一步。”

當記憶形成時，大腦會通過一種稱為鞏固的過程重新連接自身以保留該記憶。在神經(jīng)元之間的突觸（即允許神經(jīng)細胞之間通信的間隙）處，細胞表達蛋白質(zhì)，將記憶形成時激活的細胞連接在一起。當記憶被回憶時，這些細胞會同時放電。

“當你接收到新信息時，你必須將現(xiàn)有的記憶從存儲中調(diào)出并削弱它，以便它能夠接受新信息。一旦學習了新信息并將這些新神經(jīng)元納入其中，更新后的記憶就會再次鞏固并存儲起來，” Kwapis 說。她指出，這種稱為再鞏固的過程會隨著年齡的增長而變得不那么有效。

在這項研究中，研究團隊希望了解為什么隨著年齡的增長，記憶更新變得更加困難。如果他們能在再鞏固過程中增強基因表達，那么他們是否也能增強記憶更新呢？

為了驗證這一點，他們阻斷了組蛋白去乙�；�酶3（HDAC3），這是一種調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的酶，即將 DNA 片段中的信息復制到RNA中，最終產(chǎn)生功能性蛋白質(zhì)的過程。已有研究表明，HDAC3 在鞏固過程中對記憶形成和基因表達有負面影響，但研究人員表示，HDAC3 在記憶再鞏固中的作用尚未得到研究。

“HDAC3 通常會收緊染色質(zhì)（由DNA和蛋白質(zhì)組成的復合物），使轉(zhuǎn)錄變得困難，”生物學博士生兼論文第一作者 Chad Smies 說，“如果我們阻止這種酶活性的發(fā)生，它可能有助于維持更開放的染色質(zhì)狀態(tài)并改善基因表達。”

Chad Smies 博士在研究記憶更新的機制以及這一過程如何隨年齡而變化

在記憶再鞏固階段阻斷 HDAC3 時，它阻止了與年齡相關(guān)的典型記憶更新缺陷。老年小鼠在記憶更新任務中的表現(xiàn)與年輕小鼠相當。

研究團隊采用了一種稱為“更新位置中的物體”的方法，這是 Kwapis 特意為了測試記憶更新而開發(fā)的。該方法包括三個階段：訓練階段，小鼠學習兩個相同物體的位置；更新階段，其中一個物體被移動到一個新位置；測試階段，物體被放置在四個不同的位置——原始的兩個訓練位置、更新后的位置和一個全新的位置。

“小鼠喜歡新奇事物，所以如果它們對訓練階段或更新階段的記憶良好，它們會更多地探索新奇物體的位置，” Smies 說，“但如果它們的記憶很差，它們往往會像探索新位置一樣平等地探索之前學過的位置。”

通過識別 HDAC3 等分子機制，研究團隊表示，他們希望為改善老年認知靈活性提供潛在的治療靶點。

“如果這些機制能夠改善正常衰老過程中的記憶，那么它們也可能有助于治療阿爾茨海默病和失智癥等疾病，” Kwapis 說。

創(chuàng)立于1855年的賓夕法尼亞州立大學

勘誤：昨日公眾號參考文獻有誤，正確的為：

Source：Independence Health System

New medications for early Alzheimer's draw praise, controversy

Reference：

Chad W. Smies, Lauren Bellfy, Destiny S. Wright, Sofia G. Bennetts, Mark W. Urban, Chad A. Brunswick, Guanhua Shu, Janine L. Kwapis. Pharmacological HDAC3 inhibition alters memory updating in young and old male mice. Frontiers in Molecular Neuroscience, 2024; 17 DOI: 10.3389/fnmol.2024.1429880

參考文獻

Source：Pennsylvania State University

Memory problems in old age linked to a key enzyme, study in mice finds

Reference：

Chad W. Smies, Lauren Bellfy, Destiny S. Wright, Sofia G. Bennetts, Mark W. Urban, Chad A. Brunswick, Guanhua Shu, Janine L. Kwapis. Pharmacological HDAC3 inhibition alters memory updating in young and old male mice. Frontiers in Molecular Neuroscience, 2024; 17 DOI: 10.3389/fnmol.2024.1429880

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       原文標題 : 老年記憶問題與一種關(guān)鍵酶有關(guān)