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大脑衰老可逆转,只需注入年轻脑脊液,“返老还童”登Nature

2022-05-14 14:50:24  来源:IT之家   阅读量:17525   

老了,记不清了。

伴随着年龄的增长,很多人会感叹自己的记忆力在逐渐衰退那么有没有办法改变这种自然现象的命运呢

大自然说:是的。

斯坦福大学最近在《自然》杂志上发表的一项研究发现:

把幼鼠的脑脊液注射到老鼠的大脑里,它的记忆力居然提高了!

具体来说,40%的老龄小鼠在被植入小鲜肉的脑脊液数周后,能够回忆起之前的应激实验。

和对照组相比,那一波老老鼠的数据只有18%。

研究人员认为,这种直接灌注年轻脑脊液的方法可以提高老年小鼠神经元的导电性,从而改善记忆形成和回忆过程。

对此,波士顿儿童医院专家,哈佛医学院神经学家玛丽亚·莱蒂宁表示:

这是第一个证明注射脑脊液真的可以改善认知功能的研究,所以这项研究具有里程碑意义。

它开辟了一个令人兴奋的新方向我们可以用脑脊液作为治疗手段来应对各种疾病

也有网友认为,这将是老年痴呆症的希望。

吸走年轻的脑脊液,大脑焕发青春

不难看出,在这个斯坦福的研究中,脑脊液是佩戴主角光环的关键点。

它是一种无色透明的液体,主要存在于我们的脑室和蛛网膜下腔:

脑脊液包围和支持整个大脑和脊髓,在创伤中起保护作用它还在身体的其他部位发挥淋巴的作用——清除代谢物和炎症渗出物

基于此,研究人员启动了一项让衰老大脑恢复活力的实验。

首先是老年组——18只20月龄小鼠。

首先,研究小组对高级组的每个成员的脚进行三次轻度电击,并伴有几次闪光和声音这样做的目的是使他们形成一种特殊的记忆,即电击的疼痛是与外界刺激联系在一起的

然后是小鲜肉球——一只10周大的老鼠研究人员将小鲜肉麻醉后,从其大脑中抽取脑脊液,每次约10微升,约为一滴血的十分之一

当该团队收集了大约90微升的脑脊液后,他们将它们放在一个特定的容器中,并将其植入8只老年组小鼠的背部。

容器中小鲜肉的脑脊液会在7天内通过一个小管慢慢进入老年组小鼠的大脑。

另10只老年组小鼠作为对照组,在相同实验条件下注射人工脑脊液接下来,就是见证奇迹的时刻了

又过了12天,研究人员让老年组再次面对外界刺激也就是当时伴随电击的闪光和声音,为了看他们会不会回忆起那段痛苦的记忆

结果显示,在吮吸年轻脑脊液的老龄小鼠中,有近40%的小鼠在受到外界刺激时会产生恐惧等应激反应。

相反,只有18%注射了人工脑脊液的老龄小鼠会产生痛苦记忆。

因此,研究人员认为,年轻的脑脊液可以恢复衰老大脑的一些能力。正如该研究的合著者,斯坦福大学神经科学家托尼·怀斯—科里所说:

这项研究更广泛的含义是,衰老的大脑仍然是可塑的,有办法改善其功能。

为什么会这样。

为了找出年轻的脑脊液影响记忆的原因,研究人员分析了老年小鼠的海马体。

结果表明,注射幼鼠脑脊液6天后,老龄小鼠海马少突胶质细胞基因表达显著增加。

少突胶质细胞是一种在神经元末端产生髓鞘的细胞产生的髓鞘富含脂肪和蛋白质,可以包裹神经元的轴突

简单来说,可以比作电线外面的绝缘层。

功能差不多,主要是保证内部神经元之间信息传递的顺畅。

此外,少突胶质前体细胞的增殖与少突胶质前体细胞相关。

研究人员发现,注射年轻脑脊液后,老年小鼠海马体中的少突胶质前体细胞数量增加了一倍多细胞增殖3周后,髓鞘也增多

这表明年轻的脑脊液可以通过调节少突胶质细胞来改善老年小鼠的记忆。

为了阐明潜在的机制,该团队进一步研究了幼鼠脑脊液激活的信号转导通路。

结果显示,注射到年轻的脑脊液后,基因表达增加最明显的是血清反应因子,它编码一种启动细胞增殖和分化的转录因子。

通过将年轻的脑脊液注射到培养皿中的OPC中,研究人员发现,6小时后,SRF表达恢复到基线水平,与细胞周期和增殖相关的下游目标上调。

因此,实验证明了年轻的脑脊液激活了老年小鼠的SRF通道。

同时,研究人员还发现成纤维细胞生长因子FGF17是SRF信号转导的候选因子。

在普通老龄小鼠脑脊液中加入FGF17后,发现它能诱导OPC增殖,改善小鼠的记忆此外,在用年轻脑脊液处理的OPC中,当加入FGF17抑制剂时,OPC的增殖也会受到影响

以上实验表明,FGF17是衰老脑中少突胶质细胞功能恢复的关键靶点。

来自波士顿儿童医院的专家米丽娅姆·扎瓦日基和玛丽亚·k·莱蒂宁在《自然》杂志上评论了这项研究。

他们表示,这项研究对于在脑脊液中添加药物来治疗疾病,尤其是由衰老引起的疾病具有一定的意义。

对于大脑返老还童,科学家脑洞大开

这项研究由Wyss—Coray教授领导。

他是斯坦福大学的神经科学专家1992年,他在伯尔尼大学获得免疫学博士学位他领导着实验室的研究方向,主要研究脑老化和神经退行性病变,重点研究与年龄相关的认知衰退和阿尔茨海默病

此前,他们已经发现,年轻老鼠的血液输送到年老老鼠体内后,后者的大脑会重新焕发活力这项研究发表在《自然医学》上并找到了关键蛋白质VCAM1如果VCAM1的表达被阻断,老年小鼠的学习记忆能力可以得到恢复

后来,Wyss—Coray教授进一步发现,人类的脐带血还可以让老年小鼠的大脑返老还童。

当然,除了Wyss—Coray教授的团队,全世界还有很多科学家正在让大脑返老还童去年,《自然衰老》杂志的一项研究表明,移植粪便中的菌群也可以逆转大脑的衰老

来自埃兰科克大学的研究人员表示,通过饲管将从幼鼠粪便中过滤出来的微生物喂给老年鼠,老年鼠随年龄增长的一些免疫变化被逆转。

这些变化包括外周血中免疫细胞的增加,以及海马体中的小胶质细胞恢复其年轻形式。

另一方面,波士顿大学的科学家们招募了42名年轻人和42名老年人进行实验他们发现,短期的大脑电刺激可能会逆转老年人大脑衰老引起的一些影响

还有一点

值得一提的是,Wyss—Coray教授的相关研究启发了此前备受争议的人体换血实验也就是著名的硅谷富豪换血

2016年,由美国公司Ambrosia牵头,进行了全球首个利用年轻人血液治疗衰老的临床试验Ambrosia的联合创始人Karmazin表示,他受到Wyss—Coray教授的研究所的启发,发起了这项临床试验

据报道,当时这项研究招募了600名35岁以上的志愿者研究人员将在2天内给每位志愿者注射1.5升健康年轻人的血液来参加实验的志愿者每人必须支付高达8000美元...显然,这是富人的游戏

当时有消息透露,美国著名企业家,风险投资家,PayPal联合创始人彼得·蒂尔对此事表现出了极大的兴趣。

另一方面,这种返老还童的研究确实在推进中,也确实更容易引发伦理讨论。

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