爱丁堡大学和英国痴呆症研究所的研究表明,通常有助于维持神经纤维周围绝缘层的脑细胞,可能会在衰老大脑中成为问题的一部分。这项发表于Nature Medicine的研究,将维持髓鞘的细胞功能障碍与神经纤维损伤,以及晚年认知能力下降速度的差异联系起来。

这一发现挑战了人们对这些细胞的一种直观假设:维持髓鞘的活动越多,就一定越有益。髓鞘是包裹神经纤维的保护性外层,有助于信号在神经系统中高效传递。研究人员发现,随着年龄增长,参与维持这一外层的细胞可能产生异常数量的髓鞘。这种功能障碍非但不能强化神经通信,反而可能扰乱神经纤维,并导致记忆力和思维能力恶化。

这并不意味着髓鞘或支持髓鞘的细胞本身有害。相反,研究指出了一个通常对大脑功能至关重要的过程可能出现的失效模式。对于寻找保护老年人认知功能方法的研究人员而言,这一区分十分重要。

关于认知老化的长期观察

研究人员利用了1936年洛锡安出生队列研究(Lothian Birth Cohort 1936)的数据。该队列从参与者童年时期一直到老年,持续追踪其认知能力。这份记录跨度广泛,为研究团队提供了一个难得的机会,用于考察晚年大脑生物学差异如何与数十年间思维和记忆的变化相关。

参与者在70岁至82岁期间接受了记忆力、信息处理速度和空间能力评估。在纳入队列的1,091人中,有866人在70岁以后完成了额外的认知测试。几乎所有参与者都表现出某种程度的下降,但下降速度因人而异。

这种差异是研究的核心。研究人员没有把衰老视为单一且整齐划一的模式,而是可以进一步追问:与认知能力更快恶化相关的大脑,与变化更缓慢的大脑之间,可能存在什么区别。所提供的报告称,科学家检查了人类脑组织,并在小鼠中开展了实验,以研究这些通常具有支持作用的细胞所发挥的作用。

当支持性细胞出现功能障碍

髓鞘通常被形容为神经系统的绝缘层。神经纤维依靠髓鞘有效传递信号。研究考察的细胞负责维持这种保护,因此人们通常认为它们发挥着有益作用。

这项新研究表明,衰老可能改变这种关系。报告称,功能失常的细胞会产生异常数量的髓鞘,从而扰乱神经纤维。这为大脑组织与年龄相关的变化和研究人员观察到的认知表现差异之间,提供了一个潜在的生物学联系。

这项研究的重要性在于,它连接了多个层面的证据。研究结合了长期的人类认知数据、人类脑组织检查以及小鼠实验。每类证据都有不同优势:队列研究展示了认知能力在晚年如何变化,组织分析可以揭示生物学关联,而动物实验有助于探究作用机制。

  • 研究人员利用长期出生队列数据,考察了70岁至82岁期间的认知变化。
  • 研究重点关注维持神经纤维周围髓鞘的细胞。
  • 与年龄相关的功能障碍与异常髓鞘生成和神经纤维受扰有关。
  • 这项研究指出了一条可能成为未来研究靶点的通路。

一条可能通向治疗研究的路径

研究人员表示,作用于相关生物学通路的药物已经用于治疗其他神经系统疾病。这带来了一个可能性:现有治疗方法未来或许可以针对与年龄相关的认知能力下降开展研究。但这只是一个有前景的研究方向,并不意味着目前任何药物都应立即用于这一目的。

重新开发现有药物可以缩短研发过程中的部分环节,因为其安全性和临床应用情况可能已有一定了解。但适用于一种神经系统疾病的疗法,并不意味着对另一种疾病自动安全或有效。研究人员仍需通过专门的临床研究,确定正确的靶点、剂量、使用时机、适用人群及实际获益。

因此,这项成果最好被理解为一项具有转化医学意义的机制研究。它确定了一条值得检验的通路,而不是为记忆丧失或痴呆提供即时治疗。尤其是在一个许多生物学发现最终未能转化为成功疗法的领域,这一区分十分重要。

为什么它改变了研究问题

年龄相关的认知能力下降可能由多种因素共同造成,包括血管变化、炎症、神经退行性疾病以及神经细胞自身的健康状况。这项研究增加了另一个潜在因素:支持神经纤维的细胞在衰老过程中的行为变化。

这重新界定了一个重要问题。研究人员可能不仅要问如何在衰老过程中维持髓鞘,还要问如何维持其正常调控。维护不足可能造成损害,但这项研究表明,异常生成同样可能有害。理解这种平衡,或许有助于解释为什么年龄相近的人会经历截然不同的认知变化轨迹。

洛锡安队列尤其适合研究这类问题,因为它并不只依赖老年期某一个时间点的观察结果。持续进行的认知测试记录,使研究人员能够关注随时间发生的变化。这有助于区分一个人晚年的认知表现与其能力变化的速度。

下一步是什么

未来研究需要明确,这项研究所确定的通路究竟是认知能力下降的驱动因素,是对其他与年龄相关的大脑变化的反应,还是两者兼有。研究还需要确定,针对该通路进行干预,是否能够维护神经纤维健康,并改善记忆力、处理速度或日常功能等具有实际意义的结果。

临床研究还必须确定哪些人可能受益。认知老化存在高度个体差异,没有确诊神经退行性疾病的人,其相关机制可能不同于痴呆症等疾病患者。围绕髓鞘调控制定的治疗策略,可能只对特定的生物学特征人群有效。

目前,这项研究为衰老大脑中一个可能的脆弱来源提供了更清晰的解释。旨在保护神经连接的细胞,如果其正常行为出现偏差,反而可能帮助削弱这些连接的效率。这一认识为脑衰老研究提供了一个具体目标:不仅要维护大脑的保护系统,还要确保这些系统长期保持适当调控。

本文根据Science Daily的报道编写。阅读原文。

Originally published on sciencedaily.com