Nature重磅:老鼠大脑都能被返老还童,人呢?
2019/8/16 23:00:00 走进科学

    

    


    
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     人一旦上了年龄,就觉得脑子僵硬迟钝,不管用了。

     一旦自我确认脑子不如从前,就对学习新事物出现畏惧情绪,再加上中年后日常事务缠身,没时间学习,就逐渐和子女产生了代沟,和社会发展中的主流新生事务和思想拉开了距离。

     典型表现就是社会交往愿意和同龄人在一起,愿意参加同学会、战友会,和年轻人玩不来、说不来,甚至和子女在很多生活价值观上产生矛盾。

     随着大脑的衰老,我们的肌肉和关节也会变得僵硬,呈现衰老状态,使日常活动越发困难。

     不过,走进科学小编认为目前也不用过分忧虑,即将发表在《Nature》上的一项新研究,来自英国剑桥大学的科学家团队揭示了随着年龄增长,大脑僵硬度的增加会导致脑干细胞功能障碍,在该研究中,Wellcome-MRC剑桥干细胞研究所的一个多学科研究团队对年轻和老年大鼠大脑进行了研究,以了解与年龄相关的大脑硬化对少突胶质祖细胞(OPC)功能的影响。这是一种脑干细胞,对于维持正常大脑功能和髓鞘的再生至关重要。

     髓鞘是环绕我们神经的脂肪鞘,会在多发性硬化症(MS)中受损。年龄对这些细胞的影响会导致MS症,但即使在健康人中,它们的功能也会随着年龄的增长而下降。

     为了确定老年OPC功能的丧失是否可逆,研究人员将老年大鼠的OPC移植到年轻大鼠柔软海绵状的大脑中。值得注意的是,这些移植进去的较老的脑细胞恢复了活力,并开始表现得像较年轻且更有活力的细胞。

     怎么回事?凭直觉,小鼠大脑好象比大鼠柔软,难道是这个原因?在进一步的研究中,研究人员在实验室中开发了不同硬度的新材料,并使用这些材料在受控环境中让这些移植脑干细胞生长。这些材料被设计成具有与年轻或老年大脑相似的柔软度。

    

     柔软表面上生长的老年大鼠脑干细胞(右)显示出比在僵硬表面上生长的类似老化脑干细胞更健康,更有活力的生长(左)。红色为脑干细胞,绿色为细胞增殖。图片来源:Mikey Segel

     该研究联合通讯作者生物物理学家Kevin Chalut博士说:“我们很高兴看到,当我们在坚硬材料上培养年轻的功能性大鼠大脑干细胞时,这些细胞会变得功能失调,失去了再生能力。但更有趣的是,当老化的脑细胞在这种柔软材料上生长时,它们开始像年轻细胞一样发挥作用。换句话说,它们被恢复了活力。”

     为了完全理解大脑的柔软度和僵硬度如何影响细胞行为,研究人员研究了在细胞表面发现的一种叫做Piezo1的蛋白质,它可以感知细胞周围的环境是柔软还是僵硬的。

     共同领导这项研究的干细胞医学教授Robin Franklin说:“我们在老年大鼠脑内的OPC中删除了Piezo1,诱导这些细胞去感知周围柔软的环境,导致细胞恢复了活力,即使它们是在坚硬的材料上生长也是如此,再次承担起正常的再生功能。”

     剑桥团队这项关于脑干细胞如何衰老以及逆转这一过程的发现,对未来人类衰老的逆转治疗具有重要意义,因为它为我们解决与衰老和多发性硬化相关的问题提供了一个新的方向,包括如何潜在地恢复大脑失去的功能。”

     人类的大脑比小鼠要复杂得多,如果此理论在人类大脑中能够复制实验,将是人类返老还童技术上的里程碑式成功,如果大脑恢复了活力,肌肉和关节的僵硬是否也能随之缓解?

     让我们以兴奋的心情拭目以待。

     参考文献:

     1、Niche stiffness underlies the ageing of central nervous system progenitor cells

     DOI: s41586-019-1484-9

    

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