血清素是一種在大腦中起重要作用的神經(jīng)遞質(zhì)，而血清素 2C 受體則是其受體之一，負(fù)責(zé)介導(dǎo)血清素在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用。一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)血清素 2C 受體在記憶過(guò)程中具有關(guān)鍵作用，無(wú)論是在小鼠模型還是在人類(lèi)中。

貝勒醫(yī)學(xué)院

6月28日消息

貝勒醫(yī)學(xué)院（Baylor College of Medicine，BCM）、英國(guó)劍橋大學(xué)（University of Cambridge）及其合作機(jī)構(gòu)的研究人員已經(jīng)表明，大腦中的血清素 2C 受體在人和動(dòng)物模型中調(diào)節(jié)記憶。這項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）雜志上的發(fā)現(xiàn)不僅為健康記憶所涉及的因素提供了新的見(jiàn)解，還揭示了與記憶喪失相關(guān)的疾病（如阿爾茨海默�。�中的機(jī)制，并為治療提供了新的途徑。

研究于2024年6月28日發(fā)表在《Science Advances》（最新影響因子：11.7）雜志上

“血清素是一種由中腦神經(jīng)元產(chǎn)生的化合物，作為神經(jīng)遞質(zhì)在腦細(xì)胞之間傳遞信息，”該研究的共同通訊作者、貝勒醫(yī)學(xué)院的兒科營(yíng)養(yǎng)學(xué)教授、美國(guó)農(nóng)業(yè)部/農(nóng)業(yè)研究局（USDA/ARS）兒童營(yíng)養(yǎng)研究中心基礎(chǔ)科學(xué)副主任徐勇博士說(shuō)，“產(chǎn)生血清素的神經(jīng)元伸展到多個(gè)腦區(qū)，包括海馬體，一個(gè)對(duì)短期和長(zhǎng)期記憶至關(guān)重要的區(qū)域。”

血清素通過(guò)與細(xì)胞表面的受體結(jié)合來(lái)向腦細(xì)胞傳遞信息，這些受體向接收細(xì)胞發(fā)出信號(hào)以進(jìn)行某種活動(dòng)。

在這項(xiàng)研究中，徐勇實(shí)驗(yàn)室憑借其在基礎(chǔ)和遺傳動(dòng)物研究方面的專長(zhǎng)，以及劍橋大學(xué)代謝與醫(yī)學(xué)教授、共同通訊作者 I. Sadaf Farooqi 博士的人類(lèi)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室，專注于血清素 2C 受體，該受體在大腦腹側(cè)海馬體 CA1 區(qū)（vCA1）中大量存在，研究該受體在人類(lèi)和動(dòng)物模型中記憶的作用。

Farooqi 說(shuō)：“我們之前已經(jīng)確定了五個(gè)攜帶血清素 2C 受體基因（HTR2C）變異的個(gè)體，這些變異會(huì)產(chǎn)生有缺陷的受體，攜帶這些罕見(jiàn)變異的人在記憶問(wèn)卷上表現(xiàn)出顯著的缺陷。這些發(fā)現(xiàn)促使我們調(diào)查 HTR2C 變異與動(dòng)物模型中記憶缺陷之間的關(guān)聯(lián)。”

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因編輯技術(shù)培育出模擬人類(lèi)突變的小鼠。當(dāng)研究人員對(duì)這些小鼠進(jìn)行行為測(cè)試以評(píng)估它們的記憶時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)攜帶非功能性基因的雄性和雌性小鼠與未修改的小鼠相比，都表現(xiàn)出記憶回憶能力下降。

“當(dāng)我們將人類(lèi)數(shù)據(jù)和小鼠數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)有力的證據(jù)，表明血清素 2C 受體的非功能性突變與人類(lèi)記憶缺陷之間存在關(guān)聯(lián)，”徐勇說(shuō)。

這些動(dòng)物模型還使研究團(tuán)隊(duì)能夠更深入地研究受體如何調(diào)節(jié)記憶。他們發(fā)現(xiàn)了一條始于中腦（產(chǎn)生血清素神經(jīng)元所在的位置）的大腦回路。這些神經(jīng)元投射到富含血清素 2C 受體的 vCA1 區(qū)域。

“當(dāng)中腦神經(jīng)元向 vCA1 區(qū)域的神經(jīng)元釋放血清素時(shí)，這種神經(jīng)遞質(zhì)會(huì)與其受體結(jié)合，向這些細(xì)胞發(fā)出信號(hào)，促使大腦鞏固記憶，”徐勇說(shuō)。

重要的是，研究人員還發(fā)現(xiàn)，在阿爾茨海默病小鼠模型中，這一與血清素相關(guān)的神經(jīng)回路受損。“阿爾茨海默病動(dòng)物模型中的神經(jīng)回路無(wú)法將足夠的血清素釋放到 vCA1 區(qū)域，這些血清素需要與下游神經(jīng)元中的受體結(jié)合，以發(fā)出鞏固記憶所需的改變信號(hào)，”徐勇說(shuō)。

然而，通過(guò)注射血清素類(lèi)似物洛卡西林（lorcaserin），一種在這些細(xì)胞中選擇性激活血清素 2C 受體的化合物，可以繞過(guò)血清素的缺乏，直接激活下游血清素受體。

“我們在動(dòng)物模型中測(cè)試了這一策略，并興奮地發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)血清素類(lèi)似物治療的小鼠記憶得到了改善，”徐勇說(shuō)，“希望我們的發(fā)現(xiàn)能鼓勵(lì)進(jìn)一步的研究，以評(píng)估血清素類(lèi)似物在治療阿爾茨海默病中的價(jià)值。”

創(chuàng)立于1900年的貝勒醫(yī)學(xué)院

參考文獻(xiàn)

Source：Baylor College of Medicine

Serotonin 2C receptor regulates memory in mice and humans: Implications for Alzheimer's disease

Reference：

Hesong Liu et al. ,Neural circuits expressing the serotonin 2C receptor regulate memory in mice and humans.Sci. Adv.10,eadl2675(2024).DOI:10.1126/sciadv.adl2675

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       原文標(biāo)題 : 血清素2C受體在小鼠和人類(lèi)記憶中發(fā)揮調(diào)控作用：對(duì)阿爾茨海默病的啟示