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清除“僵尸细胞”,避免帕金森症

2018/02/01 来源:中国生物技术网
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导读
一项新研究开辟了应对帕金森症甚至是衰老本身的新战线,科学家们发现,可以通过清理大脑中的“僵尸细胞”来避免神经退行性疾病所产生的某些影响。这项小鼠研究为针对最常见形式的帕金森症的全新治疗方法带来了希望。帕金森症的成因通常是遗传、生活方式和环境中潜在a的有毒物质之间的复杂相互作用。该研究已发表在近日的《Cell Reports》上。


DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.12.092

本文转载自“中国生物技术网”。

该方法不仅仅对治疗帕金森症有益,对其他神经退行性疾病以及衰老过程本身也有效果,因为这些疾病和衰老本身都与这些“衰老”细胞的不良作用有关,这些细胞在进入假死状态之后仍然会在组织中滞留。

荷兰格罗宁根大学的分子生物学家Marco Demaria说:“这是研究神经退行性疾病和寻找药物的全新方法。对于大部分的此类疾病,我们并没有方法来对付它们。”

全球大约有一千万人罹患帕金森症,当大脑中特定种类的神经元开始退化或者完全死亡,就会出现这种疾病。这些出问题的神经元能够生成多巴胺,而多巴胺对于大脑平衡和协调的身体运动是至关重要的。

Demaria和美国加州巴克衰老研究所的科学家们认为,大脑中的其他细胞可能也与帕金森症有关,比如为携带信号的神经元提供支持的星形胶质细胞。具体而言,他们认为是星形胶质细胞在进入衰老状态后会引起问题,在这个状态中,细胞停止分裂,还会释放出导致炎症的化学物质。这种局部发生的炎症可能会对周围的神经元造成伤害。

科学家们在文章中描述,相比于健康大脑组织,死亡帕金森症患者的大脑组织中衰老的星形胶质细胞更多。他们还发现,将人类大脑星形胶质细胞暴露于除草剂百草枯中可以使细胞从健康状态进入衰老状态。细胞转变进入僵尸状态是身体应对癌症的自然防御机制之一:当细胞处于不受控生长的危险中时,转入衰老状态可以使细胞受控。


图像来源:《Cell Reports》

为了测试衰老的星形胶质细胞是否具有负面影响,并且在帕金森症的发生中起作用,科学家们让6个月大的小鼠接触百草枯,这种除草剂与人类帕金森症相关。百草枯使小鼠大脑中产生了衰老的星形胶质细胞,测试结果表明,这些小鼠在运动方面出现了困难。

接下来,科学家们对接触了百草枯的小鼠注射了一种能够破坏衰老细胞的药物,并观察发生的现象。这种药物对小鼠产生了保护作用,使它们的运动问题消失了。Demaria说:“小鼠能够很好地在笼子中运动了。它们与健康小鼠无异。”

科学家们怀疑,这些衰老星形胶质细胞释放出的炎症化学物质会破坏生成多巴胺的神经元。但是过去的研究发现,这些化学物质对健康和衰老过程的影响更加普遍。2016年,梅奥诊所的Jan van Deursen发现,清除衰老细胞可以使小鼠寿命延长20%。

Demaria相信,清除大脑中的衰老细胞能够让人类免受帕金森症和其他神经退行性疾病的伤害,但是科学家们需要开发针对正确僵尸细胞的新药。他们需要克服的一个困难是,尽管身体中的某些衰老细胞似乎会通过引起炎症的方式导致老年病,但是其他的衰老细胞却是有益的,能够帮助伤口愈合等等。Demaria说:“我们知道我们要对付的是哪些细胞,但是现在我们没有治疗方法。我们还无法只针对这些有害细胞。”

英国帕金森症研究所的副主任David Dexter教授说:“我们还需要进一步的研究来确定衰老是否会使帕金森患者的细胞损失,但是这项发现为治疗方法找到了新的道路,未来某天也许我们能够延缓甚至阻止这种疾病的进程。”

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