唐氏综合症，也被称为21染色体三体症，每800个新生儿中就有一个患有唐氏综合症，并会导致多种临床表现，包括认知能力下降。随着年龄的增长，77%的患者经历了与阿尔茨海默病相似的症状。嗅觉能力的逐渐丧失，典型的神经退行性疾病，也经常在青春期前遇到，在男性中出现潜在的性成熟缺陷。

唐氏综合征发现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——这种激素以通过下丘脑调节生殖而闻名——也可能作用于其他大脑区域，在其他功能(如认知)中发挥潜在作用。

基于这一想法，由Inserm研究总监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征小鼠模型中调节GnRH的机制。

实验室证明，在21号染色体上发现的调节这种激素产生的5条microRNA链是功能失调的。这条多余的染色体会导致分泌GnRH的神经元出现异常。这些发现在基因和细胞水平上都得到了证实。Inserm的科学家能够证明，在小鼠身上看到的进行性认知和嗅觉缺陷与GnRH分泌失调密切相关。

恢复GnRH分泌，恢复认知功能

Inserm的科学家随后证明，恢复GnRH系统的生理功能可以恢复三体小鼠的认知和嗅觉功能。

Lausanne大学生物和医学学院教授、CHUV内分泌学、糖尿病学和代谢系主任Nelly Pitteloud就这些在小鼠身上的发现进行了讨论。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。这些患者被给予脉动性GnRH治疗，以重现这种激素分泌的自然脉动节奏，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，研究小组证明了小鼠嗅觉和认知功能的恢复。

搏动GnRH疗法可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个阶段是对患者进行临床试验，以评估这种治疗的效果。7名年龄在20到50岁之间的唐氏综合症患者，通过放置在手臂上的泵，在6个月的时间里，每两小时接受一次皮下注射GnRH。治疗前后分别进行认知、嗅觉及MRI检查。

从临床角度来看，7名患者中有6人的认知表现有所提高，他们的三维表征更好，对指令的理解更好，推理能力、注意力和情景记忆得到改善。然而，治疗对嗅觉能力没有影响。CHUV临床神经科学部门进行的脑成像证实了这些改善认知功能的措施，显示功能连接显著增加。

这些数据表明，这种疗法通过加强大脑皮层某些区域之间的交流来作用于大脑。“维持GnRH系统似乎在大脑成熟和认知功能中发挥着关键作用，”Prévot解释道。Pitteloud补充说:“在唐氏综合征中，搏动性GnRH疗法看起来很有前途，特别是因为它是一种现有的治疗方法，没有显著的副作用。”

这些有希望的发现现在证明了开展一项更大规模的研究——包括女性——以确认这种治疗方法对唐氏综合症患者的疗效，以及对阿尔茨海默病等其他神经退行性疾病的疗效。

Journal Reference:

1. Maria Manfredi-Lozano, Valerie Leysen, Michela Adamo, Isabel Paiva, Renaud Rovera, Jean-Michel Pignat, Fatima Ezzahra Timzoura, Michael Candlish, Sabiha Eddarkaoui, Samuel A. Malone, Mauro S. B. Silva, Sara Trova, Monica Imbernon, Laurine Decoster, Ludovica Cotellessa, Manuel Tena-Sempere, Marc Claret, Ariane Paoloni-Giacobino, Damien Plassard, Emmanuelle Paccou, Nathalie Vionnet, James Acierno, Aleksandra Maleska Maceski, Antoine Lutti, Frank Pfrieger, S. Rasika, Federico Santoni, Ulrich Boehm, Philippe Ciofi, Luc Buée, Nasser Haddjeri, Anne-Laurence Boutillier, Jens Kuhle, Andrea Messina, Bogdan Draganski, Paolo Giacobini, Nelly Pitteloud, Vincent Prevot. GnRH replacement rescues cognition in Down syndrome. Science, 2022; 377 (6610) DOI: 10.1126/science.abq4515