部分重编程恢复老年及阿尔茨海默病小鼠记忆
《Neuron》发表的一项研究显示，利用OSK对记忆痕迹神经元进行部分重编程，可恢复老年小鼠的记忆表现，并改善阿尔茨海默病小鼠模型的学习与长期记忆。该方法通过精准脑内注射将基因治疗载体递送至特定神经元，并将OSK表达限制在短暂时间窗口内，以在降低风险的同时获得功能改善。
部分重编程 记忆痕迹神经元 可在多种小鼠模型中恢复记忆表现。发表于《Neuron》的一项研究显示，EPFL脑智研究所的研究人员利用 Oct4、Sox2 和 Klf4 这3个基因组成的短暂、可控脉冲——统称为 OSK——恢复了老年小鼠的学习和记忆能力，并改善了阿尔茨海默病小鼠模型中的记忆相关障碍。
研究团队并未在整个大脑范围内广泛作用于OSK，而是将其特异性靶向于学习过程中被激活的记忆痕迹神经元。在小鼠实验中，研究人员使用通过精确脑内注射递送的基因治疗载体，并结合一种可为被学习激活的神经元添加荧光标记的系统，以及一种可在限定时间窗口内短暂开启OSK的开关系统。
该方法被用于已知支持不同类型记忆的脑区：海马体齿状回，负责学习和近期回忆；以及内侧前额叶皮层，参与两周后对远期记忆的提取。在老年小鼠中，短暂激活与学习相关的海马记忆痕迹神经元中的OSK后，记忆得到恢复，表现基本回到年轻对照组水平。当同样的方法应用于前额叶皮层记忆痕迹时，也恢复了数周前形成的远期记忆。
研究人员发现，经过重编程的记忆痕迹在分子层面表现出更年轻细胞的行为特征。重编程后的记忆痕迹神经元保持了其神经元身份，并呈现与更年轻状态相关的分子特征，包括与衰老相关的细胞核结构变化。进一步分析显示，通过开启OSK，记忆痕迹细胞内与阿尔茨海默病相关的基因活性变化和神经元放电异常被部分逆转。
随后，团队测试了阿尔茨海默病小鼠模型。在一项空间学习任务中，这些小鼠表现出低效导航和受损的记忆策略。对齿状回记忆痕迹进行重编程改善了训练期间的学习策略，而靶向前额叶记忆痕迹则恢复了长期空间记忆。
该研究为通过恢复一组特定记忆相关神经元的功能来改善记忆表现提供了概念验证，即使在认知下降已经开始后亦然。通过将OSK表达限制在少量神经元和较短的时间窗口内，这一方法在获取有益效果的同时，降低了扰乱细胞功能的风险。