记忆力衰退或许并非仅仅是衰老过程中的自然现象。弗吉尼亚理工大学的研究人员发现，它与大脑中特定的分子变化有关，而且对这些过程进行微调，实际上能够增强记忆功能。

在两项相关研究中，农业与生命科学学院动物科学系副教授蒂莫西·贾罗姆（Timothy Jarome）及其研究生运用先进的基因编辑技术，针对这些与年龄相关的分子变化展开研究，并提升了老年受试对象的记忆力。实验以常用于模拟衰老对记忆影响的大鼠为对象展开。

“70 岁以上人群中，超过三分之一的人受记忆力衰退影响，而这是阿尔茨海默病的主要风险因素之一，”同时任职于神经科学学院的贾罗姆说道，“这项研究表明，记忆力衰退与特定的分子变化有关，而这些变化可成为靶向研究对象。倘若我们能在分子层面了解其驱动因素，我们就能开始探究痴呆症的发病机制，并最终利用这些知识指导新的治疗方法。”

针对两大关键脑区的失忆症治疗

在发表于《神经科学》期刊的首项研究中，由蒂莫西·贾罗姆（Timothy Jarome）与博士生裴艺恩（Yeeun Bae）领衔的研究团队，深入探究了一种名为K63多聚泛素化的作用机制。这一分子过程犹如一套精密的标记系统，通过向大脑中的蛋白质传递行为指令，调控其功能运作。当该机制正常运转时，可促进脑细胞间的信息传递，并助力记忆的形成。

研究团队发现，衰老会在大脑的两个关键区域干扰这一过程。在海马体（负责形成和唤起记忆的区域）中，K63多聚泛素化水平会随年龄增长而升高。研究人员利用CRISPR-dCas13 RNA编辑系统降低这些水平后，成功改善了老年大鼠的记忆能力。

杏仁核是情绪记忆的关键区域，研究人员发现，随着年龄增长，该区域的K63多聚泛素化水平会逐渐降低。通过进一步降低这一水平，他们成功提升了老年大鼠的记忆能力。

贾罗姆表示：“这些发现共同揭示了K63多聚泛素化在大脑衰老过程中发挥的重要作用。在上述两个脑区中，调控这一分子过程均有助于改善记忆功能。”

激活一种助力记忆的基因

第二项研究发表于《脑研究公报》（Brain Research Bulletin），由贾罗姆（Jarome）与博士生香农·金凯德（Shannon Kincaid）共同主导，主要聚焦于胰岛素样生长因子2（IGF2）——这是一种支持记忆形成的生长因子基因。随着大脑衰老，海马体中的该基因发生化学性沉默，导致IGF2活性降低。

贾罗姆说：“IGF2 是我们 DNA 中为数不多的印记基因之一，这意味着它仅由来自父母一方的基因拷贝表达。”“当这一基因拷贝随着年龄增长开始失活时，你就无法再享受其带来的益处了。”

研究人员发现，这种沉默现象是通过DNA甲基化实现的，这是一种化学标记在基因上累积并使其关闭的自然过程。他们利用一种名为CRISPR-dCas9的精准基因编辑工具，移除了这些标记并重新激活了该基因。结果，老年大鼠的记忆能力得到了提升。

贾罗姆说：“我们基本上重新激活了这个基因。当我们这么做时，年长的动物表现明显改善。而那些尚未出现记忆问题的中年动物并未受到影响，这告诉我们时机很重要。你必须在情况开始恶化时进行干预。”

这两项研究共同表明，记忆力衰退并非由单一分子或路径所致，大脑的衰老过程很可能受到多种分子系统的共同影响。

他说：“我们往往一次只观察一个分子，但现实情况是，许多变化是同时发生的。如果我们想弄明白为何记忆力会随着年龄增长而衰退，或者为何会患上阿尔茨海默病，就必须从更宏观的角度去审视。”

协作型、研究生主导的研究

这两项研究均由贾罗姆实验室的博士研究生主导开展，并得到了罗莎琳德富兰克林大学、印第安纳大学和宾夕法尼亚州立大学科学家的协作支持。在动物科学学院与贾罗姆共同完成博士学业的裴艺恩（Yeeun Bae），主导了关于K63多聚泛素化的研究；同校同专业的博士生香农·金凯德（Shannon Kincaid），则主导了关于IGF2的研究。

贾罗姆说道：“这些项目代表了以毕业生为主导、合作开展的研究模式，而这正是我们工作的核心所在。”“我们的学生深度参与实验设计、数据分析，并助力塑造我们所探究的科学问题。”

该研究得到了美国国立卫生研究院和美国衰老研究联合会的资助。

“人到了一定年纪，记忆力都会有所衰退，”他说道，“但当衰退情况变得异常时，患阿尔茨海默病的风险就会上升。我们正在了解到的是，发生在分子层面的某些变化是可以被纠正的——这为我们探索潜在的治疗方法指明了方向。”

参考文献：由Yeeun Bae、Harshini Venkat、Natalie Preveza、W. Keith Ray、Richard F. Helm和Timothy J. Jarome撰写的《海马体与杏仁核中与年龄相关的蛋白酶体非依赖性K63多聚泛素化失调》，发表于2025年6月14日《神经科学》期刊。 DOI：10.1016/j.neuroscience.2025.06.032

香农·金凯德（Shannon Kincaid）、考特尼·P·斯蒂克林（Courtney P. Stickling）、凯拉·法雷尔（Kayla Farrell）、李艺恩（Yeeun Bae）、摩根·B·帕特里克（Morgan B. Patrick）、吉塔利·巴诺特（Gitali Bhanot）、亚当·卡明斯（Adam Cummings）、詹妮弗·亚伯拉罕（Jennifer Abraham）、艾比·阿里斯基（Abby Alisesky）、妮可·费拉拉（Nicole Ferrara）、J·阿米尔·罗森克兰茨（J. Amiel Rosenkranz）和蒂莫西·J·贾罗姆（Timothy J. Jarome）于2025年8月11日在《脑研究公报》（Brain Research Bulletin）发表文章《雄性海马体中Igf2基因DNA甲基化水平升高调控与年龄相关的突触可塑性及记忆功能衰退》。 DOI: 10.1016/j.brainresbull.2025.111509