科学家发现DNA损伤发生正常的大脑活动的一部分

斯顿研究院的科学家们发现,一种特定的DNA损伤长久以来都被认为是特别有害的脑细胞可以定期的一部分,只要过程。研究小组还发现,破坏这一过程发生在阿尔茨海默氏症的小鼠模型,而且确定了两个治疗策略,减少这些中断。

科学家早已知道,DNA损伤发生在每一个细胞,积累随着年龄的增长。但是一种特殊的DNA损伤,称为双链断裂,或双边带,长期以来被认为是一个主要的动力与年龄相关的疾病,如阿尔茨海默氏症。格拉德斯通的今天,研究人员在实验室的高级研究员Lennart谬克,医学博士,在自然神经科学报告说,双边带在大脑神经细胞也可以正常大脑功能的一部分学习只要双边带等严格控制和及时修复。此外,淀粉样β蛋白的积累(Aβ)蛋白在brain-widely认为是阿尔茨海默氏症的主要原因disease-increases神经元的数量与双边带和延迟修复。

“这是新颖和有趣的的积累和修复双边带可能是正常学习的一部分,”弗雷德·h·盖奇说,索尔克研究所的博士,他并没有参与这项研究。“他们发现它们老年痴呆小鼠表现出更高的基线双边带,而不是修复,增加了这些结果的相关性,提供了新的理解这种致命疾病的潜在机制。”

在实验室实验中,两组小鼠探索新的环境满是陌生的风景,味道和质地。一组转基因阿尔茨海默氏症的模拟关键方面,和另一个是健康对照组。老鼠了,他们成为刺激神经元处理新信息。两个小时后,老鼠回到他们熟悉的家庭环境。

研究者检测了小鼠的神经元双边带的标志。对照组显示增加双边带后他们探索新环境,后回到他们的家庭环境,双边带水平下降。

“我们最初惊讶地发现在健康小鼠的大脑神经元双边带,”埃尔莎Suberbielle说,兽医学博士博士,格莱斯顿博士后和论文的第一作者。“但神经刺激和双边带之间的紧密联系,以及发现这些双边带修复后的老鼠回到他们的家庭环境,认为双边带是正常的大脑活动不可或缺的一部分。我们认为这种损失,修理模式可以帮助动物学习通过促进神经元DNA转化为快速变化的蛋白质参与形成记忆。”

组老鼠修改模拟阿尔茨海默氏症双边带水平较高的启动级别上升更高在神经刺激。此外,团队注意到大量的dna修复过程中的延迟。

来抵消双边带的积累,团队第一次使用的治疗方法建立在最近的两项研究——一项由谬克博士和他的团队展示了广泛使用的抗癫痫药物levetiracetam可以改善神经交流和记忆在阿尔茨海默病小鼠模型和人类在疾病的早期阶段。老鼠他们接受fda批准的药物有更少的双边带。他们在第二个策略,转基因小鼠缺乏大脑蛋白质称为tau-another与阿尔茨海默氏症。操纵,他们曾发现,防止异常的大脑活动,也阻止了双边带的过度积累。

团队的研究结果表明,对于避免恢复适当的神经沟通是重要的影响可能是老年痴呆症的DNA损伤和修复之间保持微妙的平衡。

“目前,我们没有有效的治疗方法缓慢,防止或阻止阿尔茨海默氏症,有超过500万人在遭受仅在美国,“谬克博士说,研究神经系统在格拉德斯通和神经科学和神经学教授在加州大学,旧金山,格莱斯顿的附属。“需要解读阿尔茨海默氏症的原因并找到更好的治疗从未像现在这样重要或紧急的解决方案。我们的研究结果表明,可用药物可以帮助保护神经元免受损害造成的这种疾病。在未来,我们将进一步探索这些治疗策略。我们也希望更深入的了解双边带的作用发挥在学习和记忆这些重要的破坏由阿尔茨海默病大脑功能。”