研究团队以年轻和年老小鼠(18个月,相当于人类的65岁)为模型,分别给他们注射α- klotho蛋白片段(αKL-F),类似于分泌的激素。
此外,研究人员还构建了α-synuclein异常表达的转基因小鼠模型。α-synuclein是一种与阿尔兹海默症、帕金森症有关联的致病蛋白。同样,他们也给这些突变小鼠注射了αKL-F。
随后,研究团队对小鼠的认知能力进行了一系列的测试,包括Morris水迷宫和Y迷宫,用于评估空间学习和记忆力。
结果显示,年轻小鼠接受αKL-F治疗4天后,它们的认知能力得到显著提高,且改善效果持续超2周。对于年老小鼠而言,接受一次蛋白注射2天后,就表现出认知力改善的效果。
更重要的是,接受αKL-F持续治疗数天后,小鼠因为神经衰退性疾病而损伤的认知和运动机能得到了缓解,即便这些患病小鼠大脑中的毒性蛋白量并没有变化。
他们发现,αKL-F提高认知力的期间,NMDA受体介导的神经信号会增强,从而加强负责学习和记忆的关键脑区域——海马区的神经连接。
Dubal教授表示:“当用长寿蛋白治疗脑受损小鼠时,它们会获得更好的行动、学习和记忆能力。Klotho蛋白会增加小鼠大脑的抗压能力,甚至于逆转致病蛋白已造成的影响。它会提高大脑的可塑性。”
Klotho蛋白有望治疗神经衰退
Klotho蛋白有疗效吗?这是神经衰退研究领域亟待解决的关键问题。“我们现在发现,它确实可以。” Dubal教授强调道,“我们的研究表明,无论年少还是年老,用Klotho蛋白片段治疗都可以改善大脑功能。这意味着,Klotho蛋白或许可以成为治疗阿尔兹海默症、帕金森症等疾病的关键化合物。”
但是,Klotho改善认知的机制依然不清晰。研究团队并未找到αKL-F穿过血脑屏障的证据,它也不会增加大脑本身Klotho的表达量。这意味着,Klotho片段或许可以从身体传递信号至大脑(body-to-brain signals),提高大脑对抗致病蛋白的能力。
参考资料
A Potential Remedy for the Aging Brain
Life-extending protein could treat Alzheimer's and Parkinson's