糖尿病是一种与葡萄糖和胰岛素水平失调有关的代谢疾病,并且会增加晚年患阿尔茨海默病 (AD) 的风险。人们认为慢性高血糖会导致海马神经炎症和 tau 过度磷酸化,从而导致认知能力下降,但对海马网络活动的影响尚不清楚。一项由内华达大学拉斯维加斯分校神经科学家领导的研究加强了我们对2型糖尿病和阿尔茨海默病之间的联系的认识。
内华达大学拉斯维加斯分校官网9月28日消息
近日发表在《自然》(Nature)子刊《通讯生物学》(Communications Biology) 的这项研究中,研究人员表明,慢性高血糖会损害工作记忆的表现,并改变工作记忆网络的基本方面。
研究于2021年9月3日发表在《Communications Biology》(最新影响因子:6．268)杂志上
“糖尿病是阿尔茨海默病的主要风险因素,但原因尚不清楚,”该研究的作者、内华达大学拉斯维加斯分校(UNLV)心理学副教授 James Hyman 说,“我们的研究表明,糖尿病的一个核心特征,高血糖,以类似于临床前阿尔茨海默病模型中观察到的方式损害神经活动。这是第一个证据,表明高血糖引起的神经活动变化与阿尔茨海默病系统中观察到的重叠。”
该研究项目是 Hyman 和共同作者、内华达大学拉斯维加斯分校脑健康系主任兼教授 Jefferson Kinney 长达6年合作的延续,目的是更好地理解为什么糖尿病会增加患阿尔茨海默病的风险。这项研究是由美国国家老龄化研究所资助的。
Kinney 说:“随着阿尔茨海默病的确诊人数迅速上升,糖尿病和糖尿病前期的发病率也在加速上升,理解这两种疾病之间的联系至关重要。”
Jefferson Kinney 教授
研究人员发现,大脑中对形成和提取记忆至关重要的两个部分(海马体和前扣带回皮层)过度连接,或者说高度同步。当需要记住正确的信息并完成一项任务时,大脑的这两个部分(在阿尔茨海默病发展的早期受到影响)会过度交流,导致错误。
“我们知道,同步对于大脑的不同部分协同工作很重要。但是,我们最近越来越多地发现,神经同步的关键在于它必须发生在正确的时间,而且必须有控制。”Hyman说,“有时候,某些区域之间的‘对话’太多了,我们认为这会导致记忆困难等问题。”
Hyman 将这种情况比作首席执行官将公司的大部分业务交给儿子,然后儿子决定颠覆以前的沟通结构,成为唯一的信息把关人。
Hyman说:“首席执行官只能和一个人交流,而不是和办公室里所有的人交流。阿尔茨海默病患者可能在某些应该有灵活性的领域存在过度联系。在我们研究的模型中,我们看到了在执行任务的关键时刻的实时证据。”
这一最新发现不仅提供了高血糖模型中大脑活动的新信息,还提供了一种可用于后续研究的额外重要测量方法。
“我们的下一步是结合生化标志物和电生理学数据来测试具体的机制和潜在的治疗,”Kinney说,“这项研究现在将有助于了解这种风险,以及可以做些什么来提供帮助。”
海曼表示同意。
“看到科学现在开始出现,希望现在对该领域产生影响,并有可能在我们的工作基础上建立其他实验室,我认为真的为未来的探索打开了很多途径。Jeff Kinney 的团队花了数年时间来开发这个模型,我们很幸运能与他们合作,成为这个不断发展的研究领域的一部分。它说明了合作的力量,这是UNLV的美妙之处之一。”
参考文献
Source:University of Nevada, Las Vegas
UNLV Research Bolsters Link Between Diabetes and Alzheimer’s Disease
Reference:
Wirt, R．A．, Crew, L．A．, Ortiz, A．A． et al． Altered theta rhythm and hippocampal-cortical interactions underlie working memory deficits in a hyperglycemia risk factor model of Alzheimer’s disease． Commun Biol 4, 1036 (2021)． https://doi．org/10．1038/s42003-021-02558-4
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