一组研究人员发现，阻断一种被称为抑制性组蛋白去乙酰化酶3 的抑制性酶，可以改善老年小鼠的记忆更新能力。
宾夕法尼亚州立大学
8月9日消息
每个人都不时会有健忘的时刻，尤其是随着年龄的增长。但老年人不仅难以记住新信息，而且在出现新细节时也更难修改这些记忆。然而，关于记忆更新的机制以及这些机制如何随年龄增长而出现问题，我们知之甚少。
宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University，Penn State）的一组研究人员发现了一种酶，它有助于解释与年龄相关的记忆更新障碍。当这种酶被阻断时，老年小鼠能够更好地整合新信息，其表现与年轻小鼠相似。研究人员表示，这项发表在《分子神经科学前沿》（Frontiers in Molecular Neuroscience）杂志上的发现，可能为开发改善老年认知灵活性的潜在治疗靶点提供线索。
研究于2024年6月26日发表在《Frontiers in Molecular Neuroscience》（最新影响因子：3.5）杂志上
“了解记忆更新过程中分子层面发生了什么非常重要，因为作为人类，我们的大部分记忆都是更新而来的。我们不断在已有知识的基础上构建新的认知，并修改现有的记忆，” Penn State 生物学助理教授兼论文资深作者 Janine Kwapis 说，“但没有人真正研究过记忆形成和记忆更新背后的机制是否相同，或者记忆更新是否有其独特的机制。这是向前迈出的一步。”
当记忆形成时，大脑会通过一种称为巩固的过程重新连接自身以保留该记忆。在神经元之间的突触（即允许神经细胞之间通信的间隙）处，细胞表达蛋白质，将记忆形成时激活的细胞连接在一起。当记忆被回忆时，这些细胞会同时放电。
“当你接收到新信息时，你必须将现有的记忆从存储中调出并削弱它，以便它能够接受新信息。一旦学习了新信息并将这些新神经元纳入其中，更新后的记忆就会再次巩固并存储起来，” Kwapis 说。她指出，这种称为再巩固的过程会随着年龄的增长而变得不那么有效。
在这项研究中，研究团队希望了解为什么随着年龄的增长，记忆更新变得更加困难。如果他们能在再巩固过程中增强基因表达，那么他们是否也能增强记忆更新呢？
为了验证这一点，他们阻断了组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3），这是一种调节基因转录的酶，即将 DNA 片段中的信息复制到RNA中，最终产生功能性蛋白质的过程。已有研究表明，HDAC3 在巩固过程中对记忆形成和基因表达有负面影响，但研究人员表示，HDAC3 在记忆再巩固中的作用尚未得到研究。
“HDAC3 通常会收紧染色质（由DNA和蛋白质组成的复合物），使转录变得困难，”生物学博士生兼论文第一作者 Chad Smies 说，“如果我们阻止这种酶活性的发生，它可能有助于维持更开放的染色质状态并改善基因表达。”
Chad Smies 博士在研究记忆更新的机制以及这一过程如何随年龄而变化
在记忆再巩固阶段阻断 HDAC3 时，它阻止了与年龄相关的典型记忆更新缺陷。老年小鼠在记忆更新任务中的表现与年轻小鼠相当。
研究团队采用了一种称为“更新位置中的物体”的方法，这是 Kwapis 特意为了测试记忆更新而开发的。该方法包括三个阶段：训练阶段，小鼠学习两个相同物体的位置；更新阶段，其中一个物体被移动到一个新位置；测试阶段，物体被放置在四个不同的位置——原始的两个训练位置、更新后的位置和一个全新的位置。
“小鼠喜欢新奇事物，所以如果它们对训练阶段或更新阶段的记忆良好，它们会更多地探索新奇物体的位置，” Smies 说，“但如果它们的记忆很差，它们往往会像探索新位置一样平等地探索之前学过的位置。”
通过识别 HDAC3 等分子机制，研究团队表示，他们希望为改善老年认知灵活性提供潜在的治疗靶点。
“如果这些机制能够改善正常衰老过程中的记忆，那么它们也可能有助于治疗阿尔茨海默病和失智症等疾病，” Kwapis 说。
创立于1855年的宾夕法尼亚州立大学
勘误：昨日公众号参考文献有误，正确的为：
Source：Independence Health System
New medications for early Alzheimer's draw praise, controversy
Reference：
Chad W. Smies, Lauren Bellfy, Destiny S. Wright, Sofia G. Bennetts, Mark W. Urban, Chad A. Brunswick, Guanhua Shu, Janine L. Kwapis. Pharmacological HDAC3 inhibition alters memory updating in young and old male mice. Frontiers in Molecular Neuroscience, 2024; 17 DOI: 10.3389/fnmol.2024.1429880
参考文献
Source：Pennsylvania State University
Memory problems in old age linked to a key enzyme, study in mice finds
Reference：
Chad W. Smies, Lauren Bellfy, Destiny S. Wright, Sofia G. Bennetts, Mark W. Urban, Chad A. Brunswick, Guanhua Shu, Janine L. Kwapis. Pharmacological HDAC3 inhibition alters memory updating in young and old male mice. Frontiers in Molecular Neuroscience, 2024; 17 DOI: 10.3389/fnmol.2024.1429880
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原文标题 : 老年记忆问题与一种关键酶有关
