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《PNAS》糖尿病與阿茲海默症有關!?大腦中胰島素訊號受損影響認知

2019.02.20 環球生技雜誌記者/李林璦 編譯

《PNAS》糖尿病與阿茲海默症有關!?大腦中胰島素信號受損影響認知(圖片來源:網路)

《PNAS》糖尿病與阿茲海默症有關!?大腦中胰島素訊號受損影響認知(圖片來源:網路)

 

哈佛醫學院附屬的佳斯林糖尿病中心(Joslin Diabetes Center)的研究人員發現大腦中胰島素訊號受損會對認知、情緒和新陳代謝產生負面影響進而導致阿茲海默症。該研究於日前(14)發表於《PNAS》。 

先前研究顯示,患有第二型糖尿病的患者其罹患阿茲海默症的風險高於一般人,而胰島素及IGF受體受損會使認知能力下降、失智、憂鬱及焦慮的機率增加,也發現在同時罹患第二型糖尿病與阿茲海默症的患者大腦中常見到這些受體的異常,而本次實驗中,更加確定其因果關係。 

研究人員開發了一種新型的小鼠模型,其阻斷小鼠大腦中的胰島素受體與類胰島素生長因子(insulin-like growth factor, IGF)受體的表現,進而影響學習、記憶和情緒,這是首次研究證明僅破壞這兩種胰島素相關訊號,即使沒有其他損傷,也足以使學習與記憶能力受損。 

這兩種受體能夠部分相互補償,因此,研究人員須剔除特定區域(海馬迴及杏仁核)中的胰島素及IGF受體,才能同時影響認知與代謝兩大系統,造成小鼠血糖控制不佳、焦慮、抑鬱以及認知能力下降。 

研究人員將胰島素及IGF受體受損的小鼠置於迷宮中,在小鼠們熟悉迷宮後,加入一個新的路障,觀察其是否會對新奇事物感到好奇,而胰島素及IGF受體受損的小鼠卻一如往常地穿越迷宮,不會對新奇事物感到好奇或去進行認知,代表其認知能力下降。 

而在本次實驗中,研究人員發現一種特別的認知機制,胰島素及IGF受體受損的小鼠,其神經傳導物質麩胺酸受體(glutamate receptor 1 , GluA1)也會受損,這種受體減少而影響大腦重要突觸連接的功能,推測可能是由於情緒變化或認知能力下降所造成,尚需在未來實驗中進一步探討。 

佳斯林糖尿病中心的研究人員C. Ronald Kahn表示,胰島素阻抗會影響人體內的胰島素及IGF受體,導致人們的認知緩慢地衰退,本次了解背後的機制後,將能有效幫助醫師為民眾制訂預防阿茲海默症的新方法。

參考資料: Insulin signaling in the hippocampus and amygdala regulates metabolism and neurobehavior

Insulin Signaling Failures in the Brain Linked to Alzheimer’s Disease

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