北醫大發現活化大腦記憶迴路機轉 為藥物開發指新方向

▲▼台北醫學大學校園。(圖/台北醫學大學提供)

台北醫學大學校園。(圖/台北醫學大學提供)

記者陳威廷/台北報導

甫讓安東尼霍普金斯二度勇奪奧斯卡影帝的電影《父親》,以失智症患者視角帶領觀眾面對失序與混亂的輪迴,讓失智症議題再成熱門議題。台北醫學大學團隊領先全國發現,免疫趨化因子 (CCL5)可調節海馬迴神經元活性,進而改善小鼠記憶迴路的形成與學習記憶能力。若能找出可以增加與CCL5同樣功能的藥物,可望改善學習與記憶能力之效果。

台北醫學大學、國家衛生研究院及三軍總醫院組成的研究團隊率全球之先發現,免疫趨化因子 (CCL5)可調節海馬迴神經元活性,進而改善小鼠記憶迴路的形成與學習記憶能力。成果近期已發表於全球知名自然期刊(Nature)系列下的神經科學期刊「分子精神病學」(Molecular Psychiatry)。(全文連結:https://www.nature.com/articles/s41380-021-01103-3)。

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團隊成員、北醫大神經再生醫學博士學位學程副教授周思怡指出,一般認為免疫趨化因子的活化對人體不好,會誘發身體發炎反應,導致許多慢性疾病,尤其腦部的慢性發炎往往導致神經元受損,演變成各類型神經退化性疾病,如阿茲海默症,失智症。過去未有研究指出免疫趨化因子中的CCL5與記憶有關聯性。

周思怡說,近期研究發現與記憶攸關的海馬迴組織中有9成的CCL5都是神經元在分泌,其功能會大幅影響神經細胞對糖類吸收及代謝,甚至記憶的形成。意即CCL5在神經元能量調有舉足輕重的地位,會利於記憶形成過程中即時能量補充。

研究團隊比較剔除CCL5基因的小鼠與一般小鼠,發現缺乏CCL5的小鼠有學習能力受損,甚至比阿茲海默小鼠發病還要快;一般阿茲海默小鼠約6至8個月會發病,剔除CCL5的小鼠4個月就發病。

周思怡指出,研究人員利用腺病毒將CCL5再帶回基因剔除小鼠海馬迴內,原本學習記憶不良的小鼠竟然會回復至未發病的狀態,整個記憶及學習能力也恢復正常,如同一般小鼠。甚至在一般小鼠海馬迴內表現低量CCL5也可以提高一般小鼠的記憶表現。

周思怡強調,神經元分泌CCL5可經由幫助葡萄糖吸收,並促進有氧呼吸,產生較高能量,促進突觸的形成。當小鼠缺乏CCL5時,腦中的神經會開始萎縮,變短、突觸數目變少,神經之間的活性也下降,但把CCL5放回去之後,可以改善卻乏能量造成的突觸減少萎縮情況。

他提醒,直接利用免疫趨化因子做治療有可高風險,未來研究方向將針對該機轉進而找出可應用藥物,例如找到可以增加與CCL5同樣功能之安全藥物,達到改善學習與記憶能力之效果。

目前尚未找到治療失智症的有效藥物,但全球失智人口仍快速攀升,臺灣失智症協會推估,臺灣每80人就有1人失智,根據國際失智症協會(ADI)預估,2050年失智人口將成長至1億5千2百萬人,意即每三秒就有一人罹患失智症。

▲▼研究發現免疫趨化因子缺乏對大腦記憶及學習能力的影響。(圖/台北醫學大學提供)

免疫趨化因子缺乏對大腦記憶及學習能力的影響。(圖/台北醫學大學提供)

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