Brain aging and cognitive decline are aspects of growing old. Age-related cognitive impairment entails the early stages of cognitive decline, and is extremely common, affecting millions of older people. Investigation into early cognitive decline as a treatable condition is relevant to a wide range of cognitive impairment conditions, since mild age-related neuropathology increases risk for more severe neuropathology and dementia associated with Alzheimer9s Disease. Recent studies suggest that the naturally occurring peptide GHK (glycyl-L-histidyl-L-lysine) in its Cu-bound form, has the potential to treat cognitive decline associated with aging. In order to test this concept, male and female C57BL/6 mice, 20 months of age, were given intranasal GHK-Cu, 15 mg/kg daily, for two months. Results showed that mice treated with intranasal GHK-Cu had an enhanced level of cognitive performance in spatial memory and learning navigation tasks, and expressed decreased neuroinflammatory and axonal damage markers compared to mice treated with intranasal saline. These observations suggest that GHK-Cu can enhance resilience to brain aging, and has translational implications for further testing in both preclinical and clinical studies using an atomizer device for intranasal delivery.

The process of aging is defined by the breakdown of critical maintenance pathways leading to an accumulation of damage and its associated phenotypes. Aging affects many systems and is considered the greatest risk factor for a number of diseases. Therefore, interventions aimed at establishing resilience to aging should delay or prevent the onset of age-related diseases. Recent studies have shown a three-drug cocktail consisting of rapamycin, acarbose, and phenylbutyrate delayed the onset of physical, cognitive, and biological aging phenotypes in old mice. To test the ability of this drug cocktail to impact Alzheimer’s disease (AD), an adeno-associated-viral vector model of AD was created. Mice were fed the drug cocktail 2 months prior to injection and allowed 3 months for phenotypic development. Cognitive phenotypes were evaluated through a spatial navigation learning task. To quantify neuropathology, immunohistochemistry was performed for AD proteins and pathways of aging. Results suggested the drug cocktail was able to increase resilience to cognitive impairment, inflammation, and AD protein aggregation while enhancing autophagy and synaptic integrity, preferentially in female cohorts. In conclusion, female mice were more susceptible to the development of early stage AD neuropathology and learning impairment, and more responsive to treatment with the drug cocktail in comparison to male mice. Translationally, a model of AD where females are more susceptible would have greater value as women have a greater burden and incidence of disease compared to men. These findings validate past results and provide the rationale for further investigations into enhancing resilience to early-stage AD by enhancing resilience to aging.

Efforts to find disease modifying treatments for Alzheimer′s disease (AD) have met with limited success in part because the focus has been on testing drugs that target a specific pathogenic mechanism. Multiple pathways have been implicated in the pathogenesis of AD. Hence, the probability of more effective treatment for AD is likely increased by using an intervention that targets more than one pathway. The naturally occurring peptide GHK (glycyl-L-histidyl-L-lysine), as a GHK-Cu complex, supports angiogenesis, remodeling, and tissue repair, has anti-inflammatory and antioxidant properties, and has been shown to improve cognitive performance in aging mice. In order to test GHK-Cu as a neurotherapeutic for AD, male and female 5xFAD transgenic mice on the C57BL/6 background at 4 months of age were given 15 mg/kg GHK-Cu intranasally 3 times per week for 3 months until 7 months of age. Results showed that intranasal GHK-Cu treatment delayed cognitive impairment, reduced amyloid plaques, and lowered inflammation levels in the frontal cortex and hippocampus. These observations suggest additional studies are warranted to investigate the potential of GHK-Cu peptide as a promising treatment for AD.

Abstract Pharmaceutical intervention of aging requires targeting multiple pathways, thus there is rationale to test combinations of drugs each targeting different but overlapping processes. In order to determine if combining drugs previously shown to improve lifespan would have greater impact than any individuyal drug, a diet containing rapamycin at 14 ppm, acarbose at 1000 ppm, and phenylbutyrate at 1000 ppm was fed to 20-month-old C57BL/6 and HET3 4-way cross mice of both sexes for three months. Mice fed the cocktail diet showed a strain and gender-dependent phenotype consistent with healthy aging including decreased body fat and blood glucose, improved cognition, and increased grip strength and walking ability compared to mice fed individual drug or control diets. A cocktail diet containing ½ dosing of each compound was overall less effective than the full dose. The composite age-related lesion score of heart, lungs, liver and kidney was decreased in mice fed the cocktail diet compared to mice fed individual drug or control diets suggesting an interactive advantage of the three drugs. Senescence and inflammatory cytokine levels in kidneys from mice fed the cocktail diet were lower than in kidneys from mice fed control diet, and consistent with low expression levels in kidneys from young untreated mice, suggesting the cocktail diet delayed aging partly by senolytic and anti-inflammatory effects.