里尔神经科学与认知实验室(Inserm/里尔大学,里尔大学医院)的Inserm团队与洛桑大学医院(CHUV)的同行联手测试GnRH注射疗法的有效性,以改善一小群唐氏综合症患者的认知功能。
首先,科学家们揭示了唐氏综合症动物模型中GnRH神经元的功能障碍及其对与该病症相关的认知功能障碍的影响。然后在七名患者中进行了一项测试GnRH脉动注射疗法的试点研究。结果是有希望的:治疗导致认知功能和大脑连接性的改善。这项研究发表在《科学》杂志上。
唐氏综合症,也称为21三体综合症,影响大约800名新生儿中的一名,并导致各种临床表现,包括认知能力下降。随着年龄的增长,77%的患有这种疾病的人会出现与阿尔茨海默病相似的症状。嗅觉能力的逐渐丧失是典型的神经退行性疾病,在青春期前期也很常见,男性中可能发生性成熟缺陷。
唐氏综合症中发现的 GnRH 分泌神经元功能障碍
最近的发现表明,表达促性腺激素释放激素(GnRH)的神经元 - 以通过下丘脑调节生殖而闻名 - 也可以作用于其他大脑区域,在其他功能中具有潜在作用,例如认知。
考虑到这个想法,由Inserm研究主任文森特·普雷沃特(Vincent Prévot)领导的里尔神经科学与认知实验室团队研究了唐氏综合症小鼠模型中调节GnRH的机制。
实验室证明,在21号染色体上发现的五条调节这种激素产生的microRNA链是功能失调的。然后,这种多余的染色体导致分泌GnRH的神经元异常。这些发现在遗传和细胞水平上都得到了证实。Inserm的科学家们能够证明,在小鼠中看到的进行性认知和嗅觉缺陷与功能失调的GnRH分泌密切相关。
恢复促性腺激素的产生以恢复认知功能
然后,Inserm的科学家们能够证明,恢复生理性GnRH系统功能可以恢复三体小鼠的认知和嗅觉功能。
小鼠的这些发现与洛桑大学生物与医学学院教授,CHUV内分泌学,糖尿病学和新陈代谢系主任Nelly Pitteloud进行了讨论。她的研究重点是先天性GnRH缺乏症,这是一种罕见的疾病,表现为没有自发性青春期。这些患者接受脉动性GnRH治疗,以重现该激素分泌的自然搏动节律,以诱导青春期。
因此,研究人员决定测试脉动GnRH疗法对三体小鼠认知和嗅觉缺陷的疗效,遵循与人类相同的方案。15天后,研究小组能够证明小鼠嗅觉和认知功能的恢复。
脉动性GnRH治疗改善小患者群体的认知功能和神经连接
科学家和医生的下一阶段涉及在患者中进行试点临床试验,以评估这种治疗的效果。七名患有唐氏综合症的男性,年龄在20至50岁之间,通过放置在手臂上的泵每两小时接受一次皮下剂量的GnRH,持续6个月。在治疗前后进行认知和嗅觉检查以及MRI检查。
从临床角度来看,7例患者中有6例的认知表现有所改善,具有更好的三维表示,更好地理解指令,改善了推理,注意力和情节记忆。然而,治疗对嗅觉能力没有影响。这些改善认知功能的措施得到了CHUV临床神经科学系进行的脑成像的证实,该成像显示功能连接显着增加。
这些数据表明,治疗通过加强皮层某些区域之间的沟通而作用于大脑。“维持GnRH系统似乎在大脑成熟和认知功能中起着关键作用,”Prévot解释说。“在唐氏综合症中,脉动性GnRH疗法看起来很有希望,特别是因为它是一种没有明显副作用的现有治疗方法,”Pitteloud补充道。
这些有希望的发现现在证明启动一项更大的研究是合理的 - 包括女性 - 以确认这种治疗对唐氏综合症患者的疗效,但也包括其他神经退行性疾病,如阿尔茨海默病。