如果某些與老化相關的認知衰退,其實是可以被逆轉的呢?

德州農工大學的研究人員表示,他們可能已經找到一種方法,透過一種簡單的鼻噴劑來達成此目標,該噴劑旨在減少大腦的發炎反應。在一項新的研究中,科學家們報告指出,該療法僅僅兩劑就恢復了記憶、減輕了慢性發炎,並改善了腦細胞的功能。

該團隊認為,這些發現最終可能為與老化和認知衰退相關的疾病,包括失智症和阿茲海默症,帶來新的治療方法。

多年來,科學家們一直知道老化的大腦經常會經歷持續性的低度發炎,這個過程被稱為「神經發炎」。這種慢性發炎會干擾記憶、思考以及大腦適應新情況的能力。它也被認為是神經退化性疾病的主要致病因素。

現在,研究人員表示,這個過程或許並非永久性的。

這項研究由德州農工大學傑出教授、再生醫學研究所副所長 Ashok Shetty 博士,以及資深研究科學家 Madhu Leelavathi Narayana 博士和 Maheedhar Kodali 博士共同領導。他們的研究成果發表在《細胞外囊泡期刊》(Journal of Extracellular Vesicles)。

Shetty 博士表示:「像失智症這樣與大腦老化相關的疾病,是全球主要的健康問題。我們所展示的是,大腦老化是可以被逆轉的,以幫助人們保持思維敏銳、社交活躍,並免於與年齡相關的衰退。」

實驗性鼻噴劑的作用機制

該療法依賴於一種稱為細胞外囊泡(EVs)的微小生物粒子。這些微小結構自然地在細胞之間傳輸遺傳物質。在此案例中,它們被載入了微小RNA,這些分子有助於調節大腦中的重要生物過程。

Narayana 博士解釋說:「微小RNA就像總調控師。它們有助於調節大腦中的許多基因和訊號傳導路徑。」

研究人員透過鼻噴劑遞送細胞外囊泡,讓治療能夠繞過大腦的保護屏障,直接進入腦組織。

Kodali 博士說:「遞送方式是我們方法中最令人興奮的方面之一。鼻內遞送讓我們能夠直接接觸並治療大腦,而無需侵入性手術。」

一旦進入大腦,該療法就針對參與慢性發炎的免疫細胞。根據研究人員的說法,該療法抑制了發炎系統,例如 NLRP3發炎體(NLRP3 inflammasome)和 cGAS-STING 訊號傳導路徑,這兩者都與與年齡相關的大腦發炎密切相關。

恢復大腦的細胞能量

該治療不僅僅是減少發炎。

科學家們還發現,它恢復了粒線體(mitochondria)的活性,粒線體是細胞內負責產生能量的微小結構。老化和發炎會損害粒線體,使腦細胞效率降低,更容易衰退。

透過改善粒線體功能,該療法似乎有助於腦細胞恢復處理和儲存資訊的能力。

Narayana 博士表示:「我們透過減少氧化壓力並重新活化大腦的粒線體,讓神經元重拾活力。」

這些改善不僅限於生物學測量。行為測試顯示,經過治療的實驗模型在記憶和辨識任務上的表現顯著更好。與未經治療的對照組相比,牠們在識別熟悉物體、辨識新物體以及偵測周遭環境變化方面更為成功。

Shetty 博士說:「我們看到大腦自身的修復系統被啟動,治癒發炎並自我修復。」

或許最值得注意的是,這些效果出現得很快,並且在僅接受兩劑治療後持續了數月。

對失智症和大腦健康的潛在影響

研究人員認為,這種方法最終可能具有廣泛的醫療應用。

Shetty 博士表示:「隨著我們開發和擴大這種療法的規模,一種簡單的兩劑鼻噴劑有一天可能會取代侵入性、高風險的手術,甚至可能取代數月的藥物治療。」

隨著失智症的發病率持續上升,這些發現可能尤其重要。在美國,預計每年失智症病例將從 2020 年的約 514,000 例增加到 2060 年的約 100 萬例。

Shetty 博士說:「這一趨勢表明,迫切需要政策和創新的干預措施,以盡量減少失智症等神經退化性疾病的風險和嚴重程度。」

該研究還發現,男女在治療反應上相似,這在生物醫學研究中相對罕見。

Shetty 博士補充說:「這是普遍的。治療結果在兩性之間是一致且相似的。」

未來,該療法可能幫助中風患者恢復腦功能,或減緩與老化相關的認知衰退。

Shetty 博士說:「我們的方法重新定義了『變老』的意義。我們的目標是成功的大腦老化:讓人們保持參與、警覺和聯繫。不僅是活得更長,而是活得更聰明、更健康。」

大腦老化研究的新方向

這項研究得到了美國國家老化研究所(NIA)的支持,研究團隊已經為該療法申請了美國專利。

Shetty 博士表示,目標不僅是理解老化大腦背後的生物學機制,更是要開發最終能造福患者的治療方法。

Shetty 博士說:「我們不僅僅是試圖理解生物學機制,我們正在將我們的發現轉化並開發成能夠產生影響的真實世界療法。」

雖然在該治療能夠在人體試驗之前仍需要進一步的研究,但這項研究提供了一個引人注目的可能性:大腦老化可能不僅僅是衰老過程中不可避免的一部分。

Shetty 博士強調:「我們與 NIA 的合作非常重要。這類工作需要資源和合適的人才來解決問題並開發能夠改變生活的解決方案。」

科學家:簡單鼻噴劑可逆轉大腦老化科學家:簡單鼻噴劑可逆轉大腦老化