科学家将炎症和反复感染与智力下降联系起来
与年龄相关的认知衰退是衰老过程中的常见现象,影响了超过20%的美国老年人。认知衰退通常伴随着日常功能的显著损害和生活质量的下降。最近的一项研究表明,成年期反复感染可能对认知产生负面影响,这表明预防此类感染可能有助于延缓与年龄相关的认知问题。
这项研究由美国几所机构合作进行,并发表在《大脑、行为与免疫》杂志上,研究聚焦于中年小鼠,每隔几周暴露于逐渐增加剂量的LPS(脂多糖)——一种用于引发免疫反应和炎症的细菌成分。科学家发现,反复暴露于LPS后,老年小鼠的学习和记忆能力受损。这些小鼠的海马体中炎症增加,长期增强作用(LTP)受到破坏——LTP是神经元之间连接随重复激活而增强的过程,是记忆和学习的基础。研究人员认为,这些数据对可能遭受反复感染的老年人具有重要意义。
反复感染影响记忆和保持
科学家们给10个月大的小鼠(相当于人类40岁)在10周内注射了五次LPS。小鼠的健康状况通过20分制进行评估,确保它们在每次注射后的两周内从疾病中恢复。
经过10周的治疗后,Engler-Chiurazzi及其同事进行了测试,以评估小鼠的认知能力。开放场地测试——观察活动水平、移动性和探索习惯——以及评估疼痛感觉的测试未受到反复LPS暴露的影响。然而,测量记忆保持的测试,如电击回避测试和隐藏平台水迷宫测试,受到LPS处理的影响,这表明反复感染会影响记忆保持和持续学习。
海马体炎症和神经元连接减少与反复感染
为了评估LPS如何影响学习和记忆,研究人员观察了海马体的炎症,如前所述,海马体在学习和记忆中起主要作用。他们发现,反复LPS暴露会增加海马体中IL-6的水平。IL-6是一种促炎性细胞信使分子,已被证明对组织损伤诱导的免疫反应很重要,这可能发生在反复感染中。
在观察到海马体的炎症效应后,研究人员研究了反复LPS对LTP(长期增强作用)的影响,LTP是海马体中非常突出的过程,因为它在形成长期记忆中起作用。他们发现,接受反复LPS注射的小鼠的LTP较少,表明长期突触可塑性——改变和形成神经元之间新连接(突触)的能力——比接受安慰剂注射的小鼠要低。
炎症与认知衰退
Engler-Chiurazzi及其同事在此展示了反复感染如何在认知衰退中发挥作用,特别是在学习和记忆保持方面,进一步表明抗炎疗法可能有望预防随着年龄增长的认知功能障碍。这项研究还强调了我们必须警惕传染病在退休社区和辅助生活设施中肆虐的方式,研究人员甚至建议在痴呆高风险人群中采取更积极的感染干预措施。
其他研究此前已将认知问题与炎症联系起来,包括表明抗炎银屑病药物可以预防阿尔茨海默病,并将严重的新冠与加速脑老化联系起来,但这是首次将较小的、反复感染及其累积效应与认知衰退联系起来。需要更多研究来探讨感染与认知衰退之间的关联,但似乎保持健康状态只会对我们随着年龄增长有益。
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