Нервные стволовые клетки генерируют новые нейроны посредством процесса, называемого нейрогенезом. Согласно прошлым исследованиям, нейрогенез нарушен у пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) и у мышей с семейной болезнью Альцгеймера (ФАД). Однако неизвестно, играют ли новые нейроны причинную роль в дефиците памяти. Также остается неясным, способствуют ли дефекты нейрогенеза когнитивным нарушениям при БА.
В новом исследовании, проведенном Иллинойский университет, ЧикагоУченые показали, что новые нейроны могут включаться в нейронные цепи, хранящие воспоминания, и восстанавливать их нормальную функцию. Они обнаружили, что увеличение производства новых нейронов у мышей с Альцгеймера болезнь (AD) избавляет животных от дефектов памяти.
Ученые усилили нейрогенез у мышей с болезнью Альцгеймера, генетически увеличив выживаемость нейрональных стволовых клеток. Они удалили ген Bax, который играет решающую роль в гибели стволовых клеток нейронов. Это вызывает созревание новых нейроны. В двух разных тестах, проверяющих пространственное распознавание и контекстуальную память, производительность животных восстанавливалась за счет увеличения генерации новых нейронов.
Путем флуоресцентной маркировки нейронов, активируемых во время сбора и извлечения воспоминаний, исследователи определили, что в мозгу здоровых мышей нейронные цепи, участвующие в хранении воспоминаний, включают множество новообразованных нейронов наряду со старыми, более зрелыми нейронами. Эти цепи хранения памяти содержат меньше новых нейронов у мышей с БА, но интеграция вновь образованных нейронов восстанавливалась, когда нейрогенезом был увеличен.
Дополнительные исследования нейронов, составляющих цепи хранения памяти, показали, что стимулирование нейрогенеза также увеличивает количество дендритных шипиков — структур в синапсах, которые, как полагают, необходимы для формирование памяти— и возвращает в норму паттерн экспрессии генов в нейронах.
Профессор Орли Лазаров с кафедры анатомии и клеточной биологии Чикагского медицинского колледжа Иллинойсского университета — сказал, «Наше исследование впервые показало, что нарушения нейрогенеза гиппокампа играют роль в дефиците памяти, связанном с болезнью Альцгеймера, уменьшая доступность незрелых нейронов для формирования памяти. В совокупности наши результаты показывают, что усиление нейрогенеза может иметь терапевтическую ценность у пациентов с БА».
Справочник журнала:
- Рачана Мишра, Тронгха Фан и др. Усиление нейрогенеза восстанавливает нарушения памяти при болезни Альцгеймера, восстанавливая нейроны, хранящие память. J Exp Med (2022) 219 (9): e20220391. ДОИ: 10.1084 / jem.20220391
