大腦“排污系統(tǒng)”可清除有毒蛋白質(zhì)
一種涉及聲音和閃爍燈光的阿爾茨海默病實(shí)驗(yàn)性治療方法,可能有助于減緩認(rèn)知能力下降。對(duì)此,一種新解釋出現(xiàn)了。2月29日,研究人員在《自然》發(fā)表論文指出,相關(guān)頻率增強(qiáng)了大腦的廢物處理網(wǎng)絡(luò),從而促進(jìn)對(duì)β淀粉樣蛋白和其他引發(fā)記憶及注意力問題的有毒蛋白質(zhì)的清除。
“一旦了解了機(jī)制,我們就可能弄清楚如何進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)概念并提高療效?!闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒚绹?guó)麻省理工學(xué)院的蔡立慧說。

小鼠大腦橫切面。圖片來源:Tsai Laboratory/MIT Picower Institute
治療方法包括將患者暴露在每秒40次的閃爍燈光和40赫茲的低音中,通常每天給予一小時(shí)刺激。這種新方法的關(guān)鍵在于,大型腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)自然地以不同頻率同步發(fā)射,這被稱為腦電波。當(dāng)人們集中注意力、形成或獲取記憶時(shí),通??梢钥吹?0赫茲左右的腦電波。
特定頻率的視覺或聽覺刺激可以促進(jìn)相同頻率的腦電波。2016年,蔡立慧團(tuán)隊(duì)決定研究40赫茲的刺激是否可以提高阿爾茨海默病患者的認(rèn)知能力。
研究表明,這種方法降低了患阿爾茨海默病的小鼠體內(nèi)淀粉樣蛋白積累;在針對(duì)阿爾茨海默病患者進(jìn)行的小型試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)它對(duì)認(rèn)知有好處。更大規(guī)模的試驗(yàn)正在進(jìn)行中,但尚不清楚這種治療方法是如何起作用的。
現(xiàn)在看來,特殊的燈光和聲音是通過增強(qiáng)大腦“排污系統(tǒng)”,即膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)的功能而奏效的。
在最新的工作中,蔡立慧團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),研究這種方法在基因編輯小鼠身上的機(jī)制。這些小鼠會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而產(chǎn)生淀粉樣蛋白,記憶力也比標(biāo)準(zhǔn)小鼠差。
不出所料,當(dāng)小鼠暴露在燈光和聲音中時(shí),它們的淀粉樣蛋白含量會(huì)減少。新發(fā)現(xiàn)是,在治療過程中,小鼠有更多腦脊液進(jìn)入大腦,更多廢液通過膠質(zhì)淋巴管離開大腦。這可能是因?yàn)楦浇难懿珓?dòng)更頻繁,有助于推動(dòng)膠質(zhì)淋巴液通過其血管;也因?yàn)楦嗟乃魅肽z質(zhì)淋巴系統(tǒng)。
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),一種特定類型的腦細(xì)胞,即中間神經(jīng)元的活性,似乎通過釋放一種名為血管活性腸肽的分子,觸發(fā)了膠質(zhì)淋巴液的增加。當(dāng)他們用化學(xué)方法阻斷該分子產(chǎn)生時(shí),這種治療方法就不能促進(jìn)淀粉樣蛋白的清除。
美國(guó)羅切斯特大學(xué)的Maiken Nedergaard表示,這一發(fā)現(xiàn)與人們已知的相符。更好地理解大腦中的毒素清除機(jī)制,“可能是釋放治療潛力的關(guān)鍵”。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07132-6
來源:中國(guó)科學(xué)報(bào)


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