罗马天主教大学医学和外科学院以及agagostino Gemelli大学基金会的神经科学家已经对一种分子进行了基因改造，这种分子是蛋白质LIMK1，通常在大脑中活跃，在记忆中起着关键作用。他们添加了一种“分子开关”，通过使用一种药物雷帕霉素来激活，雷帕霉素对大脑有几种抗衰老作用。

这是发表在《科学进展》杂志上的一项研究的结果，罗马天主教大学和Agostino Gemelli IRCCS基金会参与了这项研究。这项研究是由生理学教授兼神经科学系主任克劳迪奥·格拉西(Claudio Grassi)协调的。

这项研究得到了意大利教育部、大学和研究部、美国阿尔茨海默病协会基金会和意大利卫生部的支持，通过提高我们对记忆功能的理解，并促进对痴呆症等神经精神疾病的创新解决方案的确定，具有巨大的潜在应用前景。

LIMK1蛋白在决定神经元的结构变化，即树突棘的形成中起着至关重要的作用，树突棘增强了神经网络中的信息传递，对学习和记忆过程至关重要。

该研究的资深作者克劳迪奥·格拉西教授解释说:“记忆是一个复杂的过程，涉及突触的修改，突触是神经元之间的连接，在特定的大脑区域，如海马体，这是一个在记忆形成中起关键作用的神经结构。

”这种现象被称为突触可塑性，涉及到神经回路被激活时突触结构和功能的变化，例如，被感官体验激活。这些经历促进了涉及许多蛋白质的复杂信号通路的激活，”Grassi教授补充道。“其中一些蛋白质对记忆特别重要，事实上，这些蛋白质的表达减少或修饰与认知功能的改变有关。”其中一种蛋白质是LIMK1。我们研究的目的是调节这种蛋白的活性，因为它在神经元之间树突棘的成熟中起着关键作用。用药物控制LIMK1意味着能够促进突触可塑性，从而促进依赖于它的生理过程，”Grassi教授强调说。

天主教大学生理学副教授、该研究的第一作者Cristian Ripoli补充说:“这种结合了遗传学和化学的创新‘化学遗传学’策略的关键与雷帕霉素的使用密切相关。”

在临床前模型中，雷帕霉素是一种免疫抑制药物，已知可以延长预期寿命，并对大脑有有益的影响。Ripoli教授强调说:“因此，我们通过插入一个分子开关来修改LIMK1蛋白的序列，使我们能够通过雷帕霉素的管理来激活它。”“在与年龄相关的认知能力下降的动物中，使用这种基因疗法来修饰LIMK1蛋白并用药物激活它，可以显著改善记忆。这种方法使我们能够在生理和病理条件下操纵突触可塑性过程和记忆。此外，它为进一步的‘工程’蛋白质的发展铺平了道路，这可能会彻底改变神经病学领域的研究和治疗，”

专家强调说。“下一步将是在表现出记忆缺陷的神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)的实验模型中验证这种治疗的有效性。为了验证这项技术在人类中的应用，还需要进一步的研究。”