年纪大了,记性一定会变差吗?

生活中的答案可能并不统一。

有人刚过六十岁,就开始频繁忘记钥匙放在哪里,或者一时想不起熟悉的人名。也有人到了八九十岁,依然能把几十年前发生的事情讲得清清楚楚,甚至保持着阅读、写作和学习的习惯。

医学界早已知道,大脑衰老并不是一个人人相同的过程。

即使年龄相近,两个人的大脑也可能呈现截然不同的状态。有人出现明显的神经退化和认知能力下降,有人却能在相当长的时间里保持良好的记忆与思考能力。

更令人困惑的是,有些老年人的大脑已经出现与阿尔茨海默病有关的病理变化,生前却没有表现出相应程度的认知障碍。

为什么?

10月16日,《自然》(Nature)报道了一项新的神经科学研究。美国麻省总医院等机构的科学家发现,一种名为PLA2G2F的酶,可能是解释这种差异的重要线索。

研究人员在小鼠实验中发现,缺少这种酶的大脑更容易出现炎症、神经元损伤和记忆下降;相反,提高这种酶的水平,可以改善部分衰老小鼠的神经连接和记忆表现。

对人类脑组织的分析,也发现了值得注意的联系:那些生前认知功能保持良好、即使大脑存在淀粉样蛋白沉积的人,PLA2G2F相关基因活动往往更高。

研究结果于10月15日发表于《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)。

这不是一种已经能够用于治疗阿尔茨海默病的新药。

但它提供了一个新的研究方向:与其只研究大脑为什么衰退,科学家或许还应该研究,为什么某些大脑能够抵抗衰退。

同样是衰老,大脑为什么会走向不同的结局?

Santé. Alzheimer : une nouvelle découverte concernant l'apparition et la progression de la maladie

过去几十年,关于阿尔茨海默病的研究,很大一部分集中在寻找造成神经损伤的原因。

其中最受关注的,是β-淀粉样蛋白和Tau蛋白。

在阿尔茨海默病患者的大脑中,β-淀粉样蛋白可能异常聚集,形成沉积;Tau蛋白也可能发生异常变化,影响神经细胞内部的正常功能。

这些病理变化与疾病密切相关,但它们与患者实际表现出的认知症状,并不总是一一对应。

有些人的大脑存在明显病理变化,记忆能力却相对完整。

另一些人的病理负担未必最严重,认知功能却已经明显下降。

这种现象促使研究人员关注一个概念:认知韧性。

所谓认知韧性,是指大脑即使面对衰老、疾病相关病理变化或其他不利因素,仍能在一定程度上维持正常认知功能的能力。

它与认知储备的概念有关,但并不完全相同。

认知储备通常强调教育、职业经历、生活经验等因素可能帮助人们更有效地利用大脑网络;认知韧性则更广泛地关注,大脑究竟有哪些机制能够抵御病理变化带来的功能损伤。

科学家希望知道,除了减少有害蛋白沉积,是否还能增强大脑自身的保护能力。

这一次,他们把目光投向了一种此前并不广为人知的酶。

一种分解脂质的酶,为什么会影响记忆?

这种酶叫作PLA2G2F,属于磷脂酶家族。

磷脂是构成细胞膜的重要成分。神经元的细胞膜、突触结构,以及许多与细胞信号传递有关的过程,都与脂质密切相关。

磷脂酶能够参与脂质分子的分解和代谢。

但大脑中的脂质并不只是提供细胞结构的材料。

某些脂质及其代谢产物还参与细胞之间的信息传递、炎症调节和组织修复。

因此,一种影响脂质代谢的酶,也可能间接改变神经细胞的生存环境。

研究团队最初注意到PLA2G2F,是因为他们发现,当小鼠大脑中部分神经元之间的连接受到干扰时,编码这种酶的基因活动会突然增强。

这个变化引起了科学家的兴趣。

它究竟只是神经损伤后的伴随现象,还是大脑正在启动某种自我保护机制?

要回答这个问题,仅仅观察基因活动的变化还不够。

研究人员需要直接改变这种酶的水平,看看大脑会发生什么。

研究人员做了两件事:关闭它,再增强它

Ithy - Unlocking Memory: How CA1 Neuron Dendrites Divide and Conquer Information Processing

研究重点集中在海马体的齿状回。

海马体与学习、记忆形成及空间信息处理密切相关。齿状回则参与区分相似经历、编码新记忆等过程。

研究人员首先利用遗传技术,在部分中年小鼠的齿状回颗粒细胞中关闭Pla2g2f基因。

随后,他们观察这些小鼠随着年龄增长,大脑会发生怎样的变化。

结果并不乐观。

与对照组相比,缺少这种酶的小鼠出现了更多与衰老有关的病理改变:神经元之间的突触连接减少,参与免疫反应的小胶质细胞表现出更明显的炎症特征,星形胶质细胞也出现异常活化。

此外,大脑中的脂质代谢受到干扰,脂滴逐渐积累,新生神经元的形成也受到影响。

在依赖海马体的记忆测试中,这些小鼠的表现更差。

这说明,PLA2G2F可能不只是衰老过程中偶然增加的一种蛋白质。缺少它,确实会使部分与年龄相关的脑功能变化更加严重。

研究团队接着进行了相反的实验。

他们利用病毒载体,在中老年小鼠的特定神经元中提高Pla2g2f的表达水平。

结果发现,这些小鼠的大脑出现了多项积极变化。

突触连接得到更好的维持,部分炎症反应减轻,异常脂质积累减少,记忆测试表现也有所改善。

尤其值得注意的是,研究人员还尝试在小鼠进入老年之前提高这种酶的水平,再观察它们随后的认知变化。

结果提示,增强PLA2G2F可能不只是对已经发生的损伤产生作用,也可能在一定程度上改变后续的衰老轨迹。

不过,部分长期行为实验呈现的是改善趋势,不能将所有测试都描述为获得了同样强度的统计学证据。

这两组实验合在一起,提供了比单纯观察更有说服力的证据。

关闭这种酶,衰老相关损伤加重;增强这种酶,部分损伤得到缓解。

在小鼠体内,PLA2G2F确实表现出一定的神经保护作用。

真正的线索,可能藏在大脑的脂肪代谢里

Immune cells of the brain are not all the same: New research could open novel therapeutic pathways

过去,人们提起脂肪,往往首先想到体重、胆固醇和心血管疾病。

但大脑本身就是一个富含脂质的器官。

神经细胞膜需要脂质维持结构,神经纤维周围的髓鞘也富含脂质。许多神经信号传递过程,都离不开脂质分子的参与。

问题并不在于大脑中存在脂质,而在于它们能否被正常利用和清除。

随着年龄增长,大脑中的脂质稳态可能受到破坏。

部分细胞会出现异常脂滴积累,炎症反应也可能随之增加。

研究人员发现,PLA2G2F似乎参与了维持这种平衡的过程。

它由神经元产生,却能够影响周围其他类型的脑细胞,尤其是小胶质细胞。

小胶质细胞是大脑重要的免疫细胞。

在正常情况下,它们参与清除细胞碎片、监测组织环境和维持神经系统健康。

但在衰老及部分神经退行性疾病中,小胶质细胞可能进入持续的炎症状态,反而加剧组织损伤。

研究团队使用人类诱导多能干细胞培养出的神经元和小胶质细胞,进一步观察PLA2G2F的作用。

实验发现,神经元产生的PLA2G2F能够通过细胞间信号传递,减少小胶质细胞中的脂滴和胆固醇酯负担。

研究人员还对这种酶的关键催化部位进行改造,使其失去正常的酶活性。

结果发现,失去催化能力的PLA2G2F,也失去了部分调节脂滴积累和炎症反应的效果。

这一发现帮助研究人员把几件事情联系起来:脂质代谢、神经炎症、突触连接和记忆功能。

它提示,某些认知衰退可能不只是神经元自身出了问题,还涉及神经元与周围免疫细胞之间的交流失衡。

13个人类大脑样本,提供了另一条证据

动物实验能够帮助科学家检验机制,但最终的问题仍然是:在人类身上,是否存在类似现象?

研究团队分析了已有的人类脑组织基因表达数据。

其中一部分数据来自13名去世后捐献脑组织的人。他们生前曾接受认知功能评估,因此研究人员能够将脑组织中的分子变化与生前认知表现进行比较。

结果发现,在一部分具有阿尔茨海默病相关病理变化、但生前认知功能保持相对完整的人身上,PLA2G2F相关基因活动更高。

这一点尤其值得关注。

因为它暗示,某些人的大脑可能在面对病理变化时,启动了有助于维持认知功能的保护机制。

研究人员还分析了另外两组人类脑组织数据,发现PLA2G2F在部分神经元中的表达会随着年龄增长而上升。

这与小鼠实验中观察到的趋势相符。

但这里有一个重要限制。

13个人类脑组织样本不足以证明PLA2G2F能够预防阿尔茨海默病,也无法证明提高这种酶的水平一定能改善人的记忆。

这些人类数据主要说明两者之间存在关联。

有可能是PLA2G2F帮助大脑抵抗了病理变化,也可能存在其他尚未识别的因素,同时影响这种酶的表达和认知表现。

要确定它在人类身上的实际作用,还需要规模更大的研究和进一步的干预实验。

科学家为什么开始研究“没有患病的人”?

Senior man reading newspaper and having coffee indoors in café.

阿尔茨海默病研究长期面临一个困难。

当患者出现明显记忆障碍时,大脑中的病理变化可能已经持续多年。

即使能够清除部分异常蛋白沉积,也未必能够恢复已经丧失的神经连接和认知能力。

这促使科学家思考,是否应该更早介入。

还有一个方向,是研究那些在面对病理变化时仍然保持认知能力的人。

这些人并不是完全没有衰老,也不意味着他们的大脑不存在异常。

但他们的认知表现与病理负担之间,出现了一种值得解释的差异。

范德堡大学记忆与阿尔茨海默病研究中心的神经科学家蒂莫西·霍曼(Timothy Hohman)并未参与此次研究。

他在接受《自然》采访时肯定了研究思路,认为利用动物模型寻找认知韧性的机制,有助于探索那些在人类身上极难直接研究的保护过程。

这种研究方向的吸引力在于,它不再只寻找导致疾病的因素,也寻找能够帮助大脑保持功能的因素。

如果未来科学家能够理解这些保护机制,就有可能探索新的预防或治疗策略。

但这仍然是一个研究目标,而不是已经实现的医疗突破。

距离真正的抗衰老药物,还有多远?

答案是:仍然很远。

首先,这项研究最有力的干预证据来自小鼠。

小鼠的大脑结构、寿命和衰老过程,与人类存在明显差异。

一种能够改善小鼠记忆测试表现的方法,并不一定能改善人类认知能力。

其次,研究中使用了针对特定神经元的遗传操作和病毒载体。

这些方法可以帮助科学家理解生物学机制,却不能直接等同于普通患者可以使用的治疗方式。

即使未来希望开发能够增强PLA2G2F功能的药物,研究人员也需要解决如何让药物进入大脑、作用于正确细胞,以及避免其他组织出现不良反应等问题。

还有一个问题是,PLA2G2F并非只在大脑中发挥作用。

它属于参与脂质代谢的酶家族。改变这类酶的活性,可能对不同组织产生不同影响。

因此,不能简单认为这种酶越多越好。

研究人员还需要确认,长期增强它的活性是否安全,以及不同年龄、不同病理状态的人是否会获得相同收益。

目前没有可靠证据表明,某种保健品、饮食方案或市售药物能够通过提高PLA2G2F水平来预防记忆衰退。

这项研究也不应被用作相关产品宣传的依据。

比延长寿命更难的,是延长清醒生活的时间

Suplementacja witaminy D u seniorów

随着全球人口老龄化,如何让人在晚年保持独立生活能力,正在成为医学研究的重要课题。

对许多家庭来说,最令人担忧的并不是老人偶尔忘记一件小事,而是逐渐失去辨认亲人、处理日常事务和理解周围世界的能力。

认知衰退不仅影响患者本人,也会改变整个家庭的生活。

因此,科学家真正希望延长的,不只是生命的年数。

还有一个人能够自主生活、清楚表达和保持社会联系的时间。

PLA2G2F研究之所以值得关注,是因为它揭示了一种可能存在于大脑内部的保护机制。

当神经连接开始受到衰老影响时,大脑或许并非只能被动接受损伤。

某些神经元可能会启动分子反应,试图维持周围细胞的正常功能。

PLA2G2F可能就是这一过程中的参与者。

它通过影响脂质代谢和细胞间信号,帮助大脑维持较健康的神经环境。

当然,这项研究没有解释所有人的记忆差异。

遗传、血管健康、教育经历、睡眠、身体活动以及多种疾病,都可能影响晚年的认知状态。

认知韧性也不太可能由单独一种酶决定。

但它为神经科学增加了一个重要的研究问题。

过去,我们经常问:为什么人的大脑会随着年龄增长而失去记忆?

现在,科学家开始同样认真地追问另一件事:

为什么有些人的大脑,在面对衰老和病理变化时,仍然能够把记忆保存下来?

找到让大脑衰退的原因固然重要,理解它如何保护自己,或许同样能够改变未来的老年医学。