研究人員透過基因修飾LIMK1 蛋白並用雷帕黴素活化它，開發出一種新的記憶研究突破方法。這種創新方法顯示出治療與記憶有關的神經精神疾病和推進神經學研究的潛力。

羅馬天主教大學醫學與外科學院和Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS 的神經科學家對一種分子–蛋白質LIMK1 進行了基因改造，開發出了一種能增強記憶力的工程蛋白。

他們添加了一個”分子開關”，透過服用一種名為雷帕黴素的藥物來激活開關。

這是發表在《科學進展》（Science Advances）雜誌上的一項研究成果，羅馬天主教大學和阿戈斯蒂諾-傑梅里大學基金會（Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS）參與了這項研究。這項研究由生理學全職教授兼神經科學系主任克勞迪奧-格拉西（Claudio Grassi）負責協調。

這項研究得到了義大利教育、大學和研究部、美國阿茲海默症協會基金會和義大利衛生部的支持，具有巨大的應用潛力，可以提高我們對記憶功能的認識，促進確定治療癡呆症等神經精神疾病的創新解決方案。

LIMK1 在記憶過程中的作用

LIMK1 蛋白在決定神經元結構變化（即樹突棘的形成）方面起著至關重要的作用，樹突棘能增強神經網路中的信息傳輸，在學習和記憶過程中至關重要。

研究的資深作者克勞迪奧-格拉西（Claudio Grassi）教授解釋說：”記憶是一個複雜的過程，涉及到神經元之間的連接–突觸的改變，在特定的腦區，如海馬區，突觸是一種神經結構，在記憶形成中起著至關重要的作用。這種現像被稱為”突觸可塑性”（synaptic plasticity），涉及神經迴路被激活時突觸結構和功能的變化，例如感官體驗。格拉西教授補充說：”這些經歷會促進涉及大量蛋白質的複雜信號通路的激活。”

“事實上，這些蛋白質的表達或修飾減少與認知功能的改變有關。LIMK1就是其中之一。我們的研究目標是調節這種蛋白質的活性，因為它在神經元之間樹突棘的成熟過程中起著關鍵作用。”格拉西教授強調：”用藥物控制LIMK1 意味著能夠促進突觸可塑性，從而促進依賴於突觸可塑性的生理過程。”

化學遺傳策略： 增強記憶的新方法

該研究的第一作者、天主教大學生理學副教授克里斯蒂安-裡波利（Cristian Ripoli）補充道：”這種創新的’化學遺傳’策略結合了遺傳學和化學，其關鍵恰恰與雷帕黴素的使用有關，雷帕黴素是一種免疫抑制藥物，眾所周知，在臨床前模型中，它能延長人的壽命，並對大腦產生有益影響。”

裡波利教授強調：”因此，我們修改了LIMK1 蛋白質的序列，插入了一個分子開關，使我們能夠通過服用雷帕黴素按指令激活LIMK1 蛋白質。在患有老年性認知功能衰退的動物在身上，使用這種基因療法修改LIMK1 蛋白並用藥物激活它，可以顯著改善它們的記憶力。這種方法使我們能夠在生理和病理條件下操縱突觸可塑性過程和記憶。此外，它還為開發更多的’工程’蛋白質鋪平了道路，這些蛋白質可能會徹底改變神經學領域的研究和治療。”

研究的下一步將是在表現出記憶缺陷的神經退化性疾病（如阿茲海默症）的實驗模型中驗證這種療法的有效性。格拉西教授最後說：”還需要進一步研究，以驗證這項技術在人體中的應用。”