老鼠如何恢复记忆:甜菜碱对抗阿尔茨海默病

一种潜在的治疗老年痴呆症的药物

在科学界，研究人员一直在寻找治疗阿尔茨海默病(AD)的方法。利用行为研究测试等各种工具，评估潜在新药的效果，并解锁它们可能的机制。

甜菜碱

其中一种潜在的药物是甜菜碱。这种物质通常存在于植物中，可以抑制氧化应激和减少炎症。然而，它对神经退行性疾病的影响仍然未知。通过行为研究和AD动物模型，Ibi和来自日本美城大学的同事试图找出甜菜碱对AD有什么影响，以及它是如何通过血脑屏障(BBB)的。他们使用了一种新的物体识别测试，该测试应该显示甜菜碱对小鼠的记忆有任何影响。

阿尔茨海默病的症状

AD的症状主要由一种特定类型的蛋白质引起，称为淀粉样蛋白(a β)。它们会增加大脑中的氧化应激，这与大脑功能障碍有关。由于这些特点，Aβ经常被用来模拟小鼠的AD。

AD动物模型

在这项研究中，小鼠被用作模型物种。通过对甜菜碱及其转运体的作用进行评估66300亚洲必赢 ，并测量他们大脑中的MDA水平(氧化应激的标志)。的使用Noldus ethvision XT对小鼠的行为进行记录和分析以便从测试中收集详细的数据。

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甜菜碱转运体

GAT2/BGT-1是小鼠体内已知的甜菜碱转运体，但尚不确定它是否也负责甜菜碱通过血脑屏障的转运。因此，我们使用了NNC-05-2090，这是一种专门针对该转运蛋白的抑制剂。

模仿(治疗)AD

首先，给小鼠注射a β或蒸馏水，然后要么注射甜菜碱，要么同时注射甜菜碱和NNC-05-2090。甜菜碱通过皮下注射或直接注射到脑液中，以观察它是否通过血脑屏障运输。

新型物体识别测验

为了研究小鼠的记忆功能，对小鼠进行了一种新的物体识别测试。经过两天的习惯期后，每只老鼠都接受了训练，让它们在一个打开的盒子(30×30×35 cm)中自由探索5分钟，盒子里放着两个相同的物体。训练结束五分钟后，测试开始了。

其中一个物体被替换成一个新的物体，再一次让老鼠探索5分钟。与熟悉的物体相比，对新物体的兴趣增加表明对前者的认识是新的，而对两个物体的兴趣相等表明记忆受损。

视频跟踪

所有的测试都被记录下来，数据收集使用Noldus EthoVision XT．数据包括探索物体所花费的时间，以及老鼠移动的距离。计算一个识别指标，即新目标探测时间与总目标探测时间的比值。在训练阶段也是如此，用新对象在测试阶段的探索时间代替新对象的探索时间。

实验结束后，研究人员测量了小鼠大脑中的MDA水平，以确定氧化应激的水平。

甜菜碱治疗AD的疗效观察

甜菜碱作为一种潜在的药物

对照组小鼠在测试阶段对新物体的识别指数高于训练阶段。a β注射小鼠对新物体的偏好显著降低，表明其物体识别能力下降。然而，当a β治疗与甜菜碱注射相结合时，小鼠的行为似乎与对照组小鼠相似。这表明甜菜碱可以有效地对抗AD症状。

GAT2/BGT-1的作用

经甜菜碱和Aβ处理后的NNC-05-2090小鼠的MDA水平与未经甜菜碱和Aβ处理的小鼠相似，表明GAT2/BGT-1不参与甜菜碱向大脑的分布。然而，NNC-05-2090处理降低了甜菜碱对小鼠记忆的改善作用，表明GAT2/BGT-1可能参与了甜菜碱的转运。

尽管如此，甜菜碱的抗氧化作用可能来自于比GAT2/BGT-1更鲜为人知的运输机制。也有可能转运蛋白表达模式会根据情况而改变。

市面上已经有几种不同类型的抗AD药物，但甜菜碱是第一种潜在的药物，它可以起到预防作用，而不仅仅是缓解症状。

结论

这项研究表明，甜菜碱能显著改善小鼠的记忆和氧化应激，这表明可能已经发现了一种新的AD药物。GAT2/BGT-1的作用还不完全清楚，因为用其抑制剂治疗似乎指向两种相互排斥的可能性。因此，GAT2/BGT-1的确切性质有待进一步研究。

参考

Ibi、d;Tsuchihashi, a;Nomura, T. & Hiramatsu, M.(2019)。GAT2/BGT-1参与甜菜碱对淀粉样β肽注射小鼠认知功能障碍和脑氧化应激的预防作用欧洲药理学杂志，84257 - 63。