北医大发现活化大脑记忆回路机转 为药物开发指新方向

台北医学大学校园。(图/台北医学大学提供)

记者陈威廷/台北报导

甫让安东尼霍普金斯二度勇夺奥斯卡影帝电影父亲》,以失智症患者视角带领观众面对失序与混乱的轮回,让失智症议题再成热门议题。台北医学大学团队领先全国发现,免疫趋化因子 (CCL5)可调节海马神经活性,进而改善小鼠记忆回路的形成与学习记忆能力。若能找出可以增加与CCL5同样功能药物,可望改善学习与记忆能力之效果

台北医学大学、国家卫生研究院及三军总医院组成的研究团队率全球之先发现,免疫趋化因子 (CCL5)可调节海马回神经元活性,进而改善小鼠记忆回路的形成与学习记忆能力。成果近期已发表于全球知名自然期刊(Nature)系列下的神经科学期刊「分子精神病学」(Molecular Psychiatry)。(全文连结:https://www.nature.com/articles/s41380-021-01103-3)。

团队成员北医大神经再生医学博士学位学程副教授周思怡指出,一般认为免疫趋化因子的活化人体不好,会诱发身体发炎反应,导致许多慢疾病,尤其脑部的慢性发炎往往导致神经元受损,演变成各类型神经退化性疾病,如阿兹海默症,失智症。过去未有研究指出免疫趋化因子中的CCL5与记忆有关联性

周思怡说,近期研究发现与记忆攸关的海马回组织中有9成的CCL5都是神经元在分泌,其功能会大幅影响神经细胞糖类吸收及代谢,甚至记忆的形成。意即CCL5在神经元能量调有举足轻重的地位,会利于记忆形成过程中即时能量补充。

研究团队比较剔除CCL5基因的小鼠与一般小鼠,发现缺乏CCL5的小鼠有学习能力受损,甚至比阿兹海默小鼠发病还要快;一般阿兹海默小鼠约6至8个月会发病,剔除CCL5的小鼠4个月就发病。

周思怡指出,研究人员利用腺病毒将CCL5再带回基因剔除小鼠海马回内,原本学习记忆不良的小鼠竟然会回复至未发病的状态,整个记忆及学习能力也恢复正常,如同一般小鼠。甚至在一般小鼠海马回内表现低量CCL5也可以提高一般小鼠的记忆表现。

周思怡强调,神经元分泌CCL5可经由帮助葡萄糖吸收,并促进有氧呼吸,产生高能量,促进突触的形成。当小鼠缺乏CCL5时,脑中的神经会开始萎缩,变短、突触数目变少,神经之间的活性也下降,但把CCL5放回去之后,可以改善却乏能量造成的突触减少萎缩情况

他提醒,直接利用免疫趋化因子做治疗有可高风险,未来研究方向将针对该机转进而找出可应用药物,例如找到可以增加与CCL5同样功能之安全药物,达到改善学习与记忆能力之效果。

目前尚未找到治疗失智症的有效药物,但全球失智人口仍快速攀升,台湾失智症协会推估,台湾每80人就有1人失智,根据国际失智症协会(ADI)预估,2050年失智人口将成长至1亿5千2百万人,意即每三秒就有一人罹患失智症。

▲免疫趋化因子缺乏对大脑记忆及学习能力的影响。(图/台北医学大学提供)