
耶鲁医学院和加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员通过仅一次特定蛋白质Klotho的注射,在老年猴子的认知功能中观察到了改善。作者推测,这些结果标志着在临床环境中使用Klotho改善认知表现的潜在第一步。
这篇名为《长寿因子Klotho增强老年非人类灵长类动物认知能力》的文章发表在《自然-老化》杂志上。
随着年龄增长,长寿因子Klotho的自然水平会下降。通过转基因过表达和急性外周给予Klotho,Klotho可以提高小鼠的认知表现,并通过提高小鼠体内Klotho的水平来改善突触可塑性、认知能力以及对老化和神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和帕金森病)的神经韧性。
研究表明,无论是基因KLOTHO变异还是其他原因导致的更高Klotho水平,都会改善认知能力,减少神经病理学指标,并降低与老化和阿尔茨海默病相关的痴呆风险。然而,目前尚不清楚Klotho治疗是否能改善老年非人类灵长类动物(NHPs)的认知能力。
由Stacy A. Castner领导的研究人员想要看看老化恒河猴是否会像小鼠一样从Klotho的认知增强效应中受益。老化恒河猴和人类一样,随着年龄增长,会经历认知能力下降,但与人类不同,这种下降是由突触变化而不是明显的神经元损失引起的。
他们的主要目标是通过给予一剂Klotho使血清水平达到人类终生期间水平并且与小鼠中治疗有效水平相当,来改善老化恒河猴的认知表现。为了实现这一目标,他们给老化恒河猴(平均年龄=21.78岁;相当于人类年龄=65岁)进行了一次皮下注射,注射的是载体或恒河猴Klotho,然后测试了动物的认知能力。主要分析集中在给予10 g/kg Klotho剂量上,因为该剂量产生的Klotho增加与自然情况下的人类和小鼠相当。
耶鲁和加大UCSF团队使用了空间延迟反应(SDR)任务来评估老年恒河猴的认知能力,特别是额叶-颞叶回路和大脑区域(如海马体和前额叶皮层)的表现。SDR测试评估了在低(NML)和高(HML)记忆负荷下的工作和空间记忆。
给予一次10 g/kg Klotho注射的恒河猴在四小时后表现出改善的HML表现,这与小鼠认知能力的快速改善相似。两周后,Klotho介导的HML认知增强的益处仍然可见。这剂量的Klotho还改善了平均NML表现,并在治疗结束后的前两周的多次测试中保持改善。在Klotho介导的改善中,性别没有差异。
他们的次要目标是通过给予更高剂量的Klotho来调查Klotho对认知的益处是否剂量依赖性。即使以每千克30微克的剂量给恒河猴注射Klotho,也没有改善猴子的脑功能。需要注意的是,测试的更高剂量并未损害认知能力,因为2-5%的变化在统计上没有显著增加或减少。然而,目前仍不清楚是否有比已测试剂量更高的剂量会损害认知能力。
总的来说,这些发现表明与人类共享复杂的遗传、解剖和功能性大脑的NHPs也从Klotho介导的认知增强中受益。这些发现还意味着在人类中实现认知增强的治疗窗口可能需要更低、更“生理”的激素水平。
编辑:周敏
排版:李丽