(圖:phonlamaiphoto/Adobe Stock)

唐氏症(Down syndrome)是一種影響認知能力的疾病。加州大學舊金山分校(University of California San Francisco)與貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)的聯合研究團隊,日前實驗鼠身上成功逆轉了唐氏症造成的認知缺陷,此治療方法未來可能應用於人體。

唐氏症

唐氏症起因於第 21 對染色體多了一條,主要症狀為長期記憶功能受損。因此過去唐氏症研究主要都是針對基因進行,但此研究團隊則將焦點放在唐氏症實驗鼠大腦中產生蛋白質的細胞上。該研究發現,唐氏症實驗鼠在海馬迴(hippocampus)產生的蛋白質數量比一般的實驗鼠少了 39 %。

在進一步進行研究後,研究人員認為第 21 對多出來的那條染色體,可能導致海馬迴細胞長期處於整合性壓力反應(integrated stress response),在此狀態的細胞會減少蛋白質的產生量,進而影響大腦的記憶能力。

PKR 蛋白酶

在了解可能的成因後,研究人員試圖降低在海馬迴區域中,促使整合性壓力反應發生的 PKR 蛋白酶活性。結果發現,此方法不僅能恢復蛋白質的產生量,甚至能夠提升實驗鼠的認知能力。此外,研究團隊也檢驗了唐氏症死亡患者的大腦組織樣本,其中也發現整合性壓力反應被激發的證據。甚至在一名僅有部分細胞第 21 條染色體多一條的患者大腦樣本中發現,僅有那些具有唐氏症徵狀的染色體細胞出現了整合性壓力反應激發的狀態。

未來發展

該研究以新的角度來觀察唐氏症的影響,研究結果指出的證據也與實驗鼠的症狀類似,有望在未來用於治療唐氏症導致的認知缺陷問題,此研究目前已發表於《科學》期刊(Science)。

參考資料:

  1. Scientists reverse cognitive deficits of Down syndrome in mice. (2019, November 15). Futurism
  2. Zhu, P. J., Khatiwada, S., Cui, Y., Reineke, L. C., Dooling, S. W., Kim, J. J., … Costa-Mattioli, M. (2019). Activation of the ISR mediates the behavioral and neurophysiological abnormalities in Down syndrome. Science366(6467), 843–849. doi: 10.1126/science.aaw5185
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