中國(guó)科技網(wǎng)訊 長(zhǎng)期以來，科學(xué)家認(rèn)為一種特殊的DNA損傷——DNA雙鏈斷裂（DSB）對(duì)腦細(xì)胞特別有害，是老年病如老年癡呆背后的主要推手。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)3月24日?qǐng)?bào)道，最近，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)舊金山分校格拉斯通研究所科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，DSB實(shí)際上是一種常規(guī)的、非傷害性腦活動(dòng)過程的一部分。這一發(fā)現(xiàn)有助于理解老年癡呆癥背后的機(jī)制。他們還利用小鼠模型確定了兩種治療方案，能降低老年癡呆癥中過高的DSB破壞。相關(guān)論文發(fā)表在24日的《自然·神經(jīng)科學(xué)》上。
該論文指出，只要DSB是在嚴(yán)格控制之下并能及時(shí)修復(fù)，神經(jīng)元中的DSB也是正常腦功能（如學(xué)習(xí)功能）的一部分。腦中淀粉樣β蛋白積累會(huì)增加DSB神經(jīng)元的數(shù)量并延遲其修復(fù)，普遍認(rèn)為淀粉樣β蛋白積累是老年癡呆癥的主要原因。如能維持DNA損傷與修復(fù)之間的精確平衡或許就能恢復(fù)神經(jīng)元的正常通訊功能，這對(duì)延緩老年癡呆癥病情來說非常重要。
實(shí)驗(yàn)中，研究人員把小鼠分為兩組，一組是模擬老年癡呆癥的轉(zhuǎn)基因小鼠，另一組是作為對(duì)照的健康小鼠，將它們放在新環(huán)境中。當(dāng)小鼠開始探索新環(huán)境處理新信息時(shí)，它們的神經(jīng)元變得興奮，兩小時(shí)后再將其送回熟悉環(huán)境，并檢查它們神經(jīng)元中的DSB標(biāo)記。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組小鼠的DSB水平在它們探索新環(huán)境后立即增加，被送回熟悉環(huán)境后則下降；模擬老年癡呆癥的轉(zhuǎn)基因小鼠一開始就有更高的DSB水平，在神經(jīng)元興奮期間DSB水平繼續(xù)上升，而DSB的修復(fù)過程則大大延遲。
“發(fā)現(xiàn)健康小鼠神經(jīng)元中也有DSB讓我們很驚訝。但神經(jīng)興奮和DSB之間關(guān)系密切，健康小鼠回到熟悉環(huán)境后這些DSB就被修復(fù)，這表明DSB是正常腦活動(dòng)的一個(gè)主要部分。”論文第一作者、格拉斯通研究所獸醫(yī)學(xué)博士后艾爾莎·薩博貝利說，“我們認(rèn)為，這種‘損傷與修復(fù)’模式可能加速了從神經(jīng)元DNA到蛋白質(zhì)這一轉(zhuǎn)換過程的迅速改變，從而幫助小鼠在新環(huán)境中學(xué)習(xí)，這一過程也涉及到記憶的形成。”
他們還用了兩種治療方案來中和DSB積累：第一種是給老年癡呆癥模型小鼠用一種抗癲癇藥左乙拉西坦（levetiracetam），該藥已經(jīng)美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)并已普遍使用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們的DSB變少。此前研究證明，該藥能改善小鼠模型和人類老年癡呆癥早期階段的神經(jīng)元通訊和記憶能力。第二種方案是通過轉(zhuǎn)基因使小鼠腦中缺少一種tau蛋白，這樣能預(yù)防異常腦活動(dòng)，也能預(yù)防DSB過量積累。
“單美國(guó)就有超過500萬老年癡呆患者。目前還沒有有效的方法來延緩、預(yù)防或遏止老年癡呆癥，但我們的研究表明，一種常見藥能幫助保護(hù)神經(jīng)元免受老年癡呆癥造成的某些傷害。”加利福尼亞大學(xué)舊金山分校神經(jīng)科學(xué)與神經(jīng)病學(xué)教授莉安娜·馬克說，他們還將進(jìn)一步探索治療方案，深入理解DSB在學(xué)習(xí)與記憶及老年癡呆癥造成的重要腦功能破壞中的作用。（常麗君）
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