Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春

Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春
文章图片
当我们一天天走向衰老 , 时间带给我们的绝不仅是眼角的皱纹 , 或许某天你会突然发现:自己的记忆力怎么似乎大不如从前了?!
大脑作为人类神经系统最高级部分 , 一般在我们40岁后加速衰老 , 而与退行性疾病相关的错误折叠蛋白则会在70-80岁间激增[1] 。 在人均寿命日益增加的当下 , 大脑衰老 , 不应被忽视 。
我们能否延缓 , 甚至逆转大脑衰老呢?长期以来 , 全球范围内无数学者正以此为目标 , 开展研究 。 就在5月11日 , 来自知名高校斯坦福大学的研究团队发现 , 将年轻小鼠的脑脊液注射至老年小鼠的大脑中 , 能显著逆转其脑部衰老 , 并发现一种名为Fgf17的关键蛋白 , 有望在未来被实际应用[2] 。
研究“YoungCSFrestoresoligodendrogenesisandmemoryinagedmiceviaFgf17” , 被刊登于国际顶级学术期刊Nature 。
Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春
文章图片
Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春
文章图片
年轻 , 让神奇发生?
年轻个体脑脊液可逆转大脑衰老
作为指挥机体日常生命活动的“中心控制室” , 在哺乳动物中 , 尤其是人类 , 大脑发育可以说是物种进化中一个非凡的结果 。 哺乳动物的大脑拥有数量众多的神经元和神经胶质细胞 , 但伴随衰老 , 神经细胞的形态、突触连接结构都会发生改变 , 并导致行为技能的退化[3] 。
为了逆转大脑衰老 , 科学家们曾试图借助如年轻血浆转移至衰老大脑的方法 , 希望能帮助脑部恢复活力[4,5] , 然而 , 由于大脑存在天然的屏障(血脑屏障) , 想要安全高效达到抗衰目的并非易事 。
Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春
文章图片
经过多年探索 , 在本次试验中 , 研究人员们选择了与脑细胞关联更为密切的脑脊液(CerebrospinalFluid,CSF)——这种存在于大脑与脊髓中的液体 , 对大脑神经元祖细胞的增殖、分化至关重要[6] , 并且由于衰老 , 其内如炎症蛋白[7]、脑源性神经营养因子(BDNF)[8]含量都会发生改变 。
在突破诸多实际操作难题后(比如脑脊液提取) , 学者们将从年轻小鼠体内收集的脑脊液缓慢注入老年鼠脑部 , 惊喜发现老年鼠的记忆能力被大幅改善——幸得“年轻脑脊液”加成的老年鼠保留了40%的记忆 , 而相较之下 , 对照组中仅有18%的同龄小鼠还记得“曾经的故事” 。
随后的分析表明 , 被注射来自年轻小鼠的脑脊液后 , 衰老小鼠脑部的基因表达发生显著改变 , 其中 , 少突胶质细胞基因被高度上调 。 作为中枢神经系统的髓鞘细胞 , 少突胶质细胞对神经元保护以及神经信号的快速传导意义重大[9] , 显然 , 年轻脑脊液很好改善了这一细胞因年龄增长的退化 。
Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春】此外 , 若将年轻人类的脑脊液(平均年龄24.6岁)注入老年小鼠体内 , 同样能产生神奇功效——少突胶质细胞生长所需信号被激活 , 大幅促进了少突胶质细胞的形成 。
Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春
文章图片
图注:年轻的脑脊液注射改善了衰老中的记忆丧失 , 并促进了关键少突胶质细胞的生成
Nature新发现!年轻大脑暗含神奇蛋白,可让衰老大脑重返青春
文章图片
主要信号转导与关键蛋白被探明 ,
原来竟是它?
如此看来 , 这年轻生物体的脑脊液中的确是存在某种能够“化腐朽为神奇”的青春因子 , 为了进一步分析其内奥义 , 研究人员们又开展了相关信号通路的分析 。 他们发现 , 在年轻小鼠脑脊液中 , 血清反应因子(SRF) , 一种驱动了肌动蛋白细胞骨架重排的转录因子 , 能够显著促进少突胶质细胞的生成 。