科学家发现可能逆转记忆丧失的生物学途径

rebbeka (2026-03-30 09:26:54) 评论 (0)

记忆力通常会随着年龄增长而衰退,但这种趋势并非人人相同。有些人即使到了100岁依然思维敏捷,而有些人则很早就开始出现明显的记忆问题。

尽管人们通常认为认知能力下降是由大脑自身的衰老和退化造成的,但越来越多的证据表明,身体的其他部位也发挥着作用。来自全身各器官的信号可以影响大脑处理和存储信息的方式。研究还表明,肠道微生物群可以影响学习、行为和记忆。然而,这些联系背后的确切机制仍不清楚,包括哪些分子、微生物和信号通路参与其中,以及是否可以针对这些因素来预防或逆转记忆丧失。

《自然》杂志最近发表的一项研究发现,衰老的胃肠道系统的变化会产生干扰关键肠脑信号通路的分子,从而导致小鼠认知能力下降。

内感受与肠脑连接

人体的五种感官,即外感受,包括视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉,会随着年龄增长而逐渐减弱。人们对内感受的了解相对较少,内感受指的是大脑如何监测体内状态以维持平衡和功能。迷走神经在这一过程中扮演着核心角色,它将来自心脏、肠道、肺和肝脏等器官的信息传递到大脑。

研究人员发现,从肠道经由迷走神经传递到大脑的信号有助于保护小鼠免受认知衰退的影响。激活肠道中与该神经相连的特定感觉神经元,可以使老年小鼠恢复到更年轻的认知水平。因此,这些发现表明,内部感觉系统与外部感觉一样,可能会随着年龄的增长而衰退。这引发了一些重要问题:是什么导致了这种衰退?以及如何逆转这种衰退?

肠道微生物群的组成会随时间发生变化,包括微生物种类及其代谢活性的变化。为了检验这些变化是否会影响记忆力,研究人员将老年小鼠的肠道微生物群移植到年轻小鼠体内,并评估了它们的认知能力。

幼鼠摄入老年肠道菌群后表现出与老年小鼠相似的记忆力受损。然而,使用抗生素清除肠道菌群后,小鼠的认知功能得以恢复。有趣的是,与正常小鼠相比,未摄入任何肠道菌群的小鼠随着年龄增长,认知能力下降的速度较慢。这些发现表明,衰老肠道菌群产生的某些因子可能与记忆力衰退有关。

微生物群变化与认知能力下降

研究人员发现了一种可能的致病因素:一种名为戈氏副拟杆菌(Parabacteroides goldsteinii)的细菌。这种微生物会产生中链脂肪酸(MCFA),其含量会随着年龄的增长而增加。 MCFA水平升高会激活肠道中的免疫细胞,进而触发炎症分子的释放。其中一种炎症分子IL-1β被发现会干扰迷走神经感觉神经元的功能。该研究追踪了这一事件链,从肠道微生物的活动,经由免疫信号传导,进入迷走神经,最终到达海马体——大脑中负责记忆的关键区域。

肠脑通路与年龄相关性记忆丧失的关系

图中,肠道免疫细胞通过GPR84受体检测衰老肠道细菌产生的中链脂肪酸,释放炎症分子,阻断迷走神经向海马体的信号传导。这种肠-脑通路紊乱会导致与年龄相关的认知能力下降。图片来源:Thaiss实验室

多种干预措施能够恢复已出现认知功能衰退的小鼠的认知功能。虽然抗生素治疗可以改善记忆力,但这并非一种切实可行的长期解决方案。一种更具针对性的方法是使用噬菌体,这种病毒专门感染戈氏假单胞菌(P. goldsteinii)。该方法降低了中链脂肪酸(MCFA)水平,并改善了记忆表现。

另一项前景广阔的策略是直接刺激迷走神经。使用肠道激素胆囊收缩素(CCK)或胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂(类似于奥美沙坦等药物)进行治疗,成功逆转了老年小鼠的记忆缺陷。

通过身体重新定义大脑衰老

这些发现挑战了认知衰退完全由大脑变化驱动的传统观点。相反,它们表明身体其他部位的生理过程也可能影响甚至逆转与年龄相关的记忆力衰退,而目前已有的或正在研发的疗法或许可以用于此。

由于这项研究是在小鼠身上进行的,因此尚不清楚同样的机制是否适用于人类。目前正在进行进一步的研究,以探索这种可能性,并确定这些发现如何转化为临床应用。

一些早期证据支持这一观点,尤其是在人体试验中。迷走神经刺激疗法已被用于治疗严重癫痫和中风后康复等疾病。接受此疗法的患者报告认知功能有所改善,这表明增强迷走神经活动可能也有助于对抗记忆力衰退。

未来研究及临床意义

其他因素,例如慢性炎症或感染,也可能通过类似的途径损害迷走神经功能。未来需要开展研究,以确定刺激该神经是否能改善这些病例以及更严重疾病(例如神经退行性疾病和痴呆症)的认知功能。

https://scitechdaily.com/scientists-identify-biological-pathway-that-could-reverse-memory-loss/