新发现!年轻骨髓可以使衰老小鼠恢复大脑活力
2019/02/26
换个骨髓,老年小鼠的记忆力明显提高了!

一项新的研究发现,将年轻的实验小鼠的骨髓移植到老龄鼠体内可以防止老龄鼠的认知能力下降,从而保护它们的记忆力和学习能力。这一发现支持了一种新的模式,即认知能力下降部分归因于骨髓中产生的老化的血细胞。

Cedars-Sinai医学和生物医学科学副教授Helen Goodridge博士表示,“虽然先前的研究表明,从幼龄鼠身上引入血液可以逆转老龄鼠的认知能力下降,但目前尚不清楚这是如何发生的。我们的研究表明,它的答案可能在于年轻血细胞具有特定的属性。”

Goodridge说,如果进一步的研究证实了人类的类似过程,这些发现可能为设计减缓影响数百万美国人的神经退行性疾病(包括阿尔茨海默氏症)进展的疗法提供途径。


年轻受体的突触更多

这一研究发表在《Communications Biology》杂志上。研究人员将18个月大的实验小鼠接受了来自4个月大的小鼠或同龄小鼠的骨髓移植。

六个月后,两组移植小鼠均接受了标准的实验室测试,包括活动水平、学习能力、空间记忆和工作记忆。结果发现,接受年轻骨髓的小鼠比接受老年骨髓的小鼠表现更好。同时,它们的表现也优于对照组


图片来源:Cedars-Sinai / Communications Biology

随后,研究小组检查了小鼠大脑中与记忆相关的海马体。接受年轻骨髓与接受同龄骨髓的小鼠相比,在海马体神经元之间保留了更多的连接(即突触),尽管它们的神经元数量大致相同。

突触对大脑功能至关重要,进一步的测试显示了缺失突触的可能原因。年轻骨髓产生的血细胞减少了小胶质细胞的激活(大脑中的一种免疫细胞)。小胶质细胞保持着神经元的健康,但是如果过分活跃就会与突触断开。随着过度活跃的小胶质细胞减少,神经元将保持健康,更多的突触将存活下来。

对神经退行性疾病的启示

Cedars-Sinai理事会再生医学研究所所长、生物医学科学和医学教授以及新研究的合著者Clive Svendsen博士说:“我们正在进入一个人口老龄化的时代,同时阿尔茨海默病的发病率也会增加,这些都给卫生系统造成巨大负担。我们的研究表明,通过简单地提供年轻的血细胞,小鼠的认知能力下降可以显著降低。这些年轻的血细胞作用于大脑,减少与衰老有关的突触的丢失。”

如果这些发现在人体样本中得到证实,将其转化为潜在的治疗方法可能具有挑战性,因为骨髓移植目前还不具备这种用途。但对于未来的人体研究中,Svendsen博士正致力于通过干细胞技术为个体创造“个性化”的年轻血液干细胞。这些细胞可能被用来帮助替换个体自身老化的血液干细胞,并帮助防止认知能力下降,或许还有助于减缓阿尔茨海默病等神经退行性疾病。

参考文献:

Young bone marrow rejuvenates aging mouse brains

Young bone marrow transplantation preserves learning and memory in old mice

DOI: 10.1038/s42003-019-0298-5

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