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逆转脑衰老的方法问世!关键在于生长环境够柔软

https://www.cphi.cn   2019-08-19 11:10 来源:生物探索

近日,英国剑桥大学的科学家在《Nature》杂志上发表论文揭示,大脑的僵硬程度会影响大脑干细胞的功能障碍。此外研究人员还发现了逆转大脑干细胞衰老的方法。

       近日,英国剑桥大学的科学家在《Nature》杂志上发表论文揭示,大脑的僵硬程度会影响大脑干细胞的功能障碍。此外研究人员还发现了逆转大脑干细胞衰老的方法。

       衰老是大自然不可抗拒的宿命。随着年龄的增长,我们的肌肉和关节变得僵硬,大脑也是如此。近日,英国剑桥大学的科学家在《Nature》杂志上发表论文称,他们发现了一种能够逆转大脑干细胞衰老的方法。这一研究成果对人们理解衰老过程以及开发与年龄相关的脑部疾病的新疗法具有深远意义。

       OPCs细胞是关键

       大脑硬化会严重影响大脑干细胞的功能。研究人员对比了年轻和年老大鼠的大脑发现,大脑硬化会影响中枢神经系统多功能干细胞群体——少突胶质细胞祖细胞(OPCs)。

       在健康的大脑中,OPCs细胞对维持大脑功能和髓鞘再生功能至关重要。髓鞘是包裹在神经细胞轴突外面的一层脂肪物质。随着年龄的增长,这些细胞的功能往往会下降。之前有研究表明,如果髓鞘受损或OPCs细胞死亡会导致脑瘫和多发性硬化症(MS)等疾病。

       为了确定衰老OPCs细胞的功能丧失是否可逆,研究人员将老年大鼠的OPCs细胞移植到年轻大鼠较软的大脑中。移植后,研究人员观察到衰老的OPCs细胞开始变得更年轻、健康。

       剔除 “耳报神”

       是什么让衰老的干细胞重新焕发生机?在进一步的研究中,研究人员使用了不同硬度的生物合成支架来模拟大脑的僵硬程度,并在支架上培养大脑干细胞。

       实验结果发现:一种名为PIEZO1的蛋白质是控制干细胞衰老的关键。PIEZO1蛋白存在于细胞表面,它就像是一个“耳报神”可以告知细胞周围环境是柔软的还是僵硬的。

       那么,是否只要“解决”PIEZO1蛋白这个耳报神就能够阻止大脑干细胞衰老?

       研究人员除去衰老大脑干细胞表面的PIEZO1蛋白后发现,即便是在坚硬的材料上生长,衰老的干细胞也能够重新焕发活力。

       更重要的是,研究人员剔除老年大鼠脑内PIEZO1蛋白后,OPCs细胞恢复活力并再次能够承担其正常的再生功能。

       环境影响细胞老化

       剑桥大学的生物物理学家Kevin Chalut博士表示:“至少对于我们研究的干细胞来说,衰老不是由细胞自身引起驱动的。相反,它是很大程度上受到了环境的影响。这项研究的真正意义在于表明大脑环境的硬度会驱动干细胞的老化。”

       当问及该研究是否可用于逆转人体的衰老,或治疗老年痴呆等与年龄有关的疾病时,Chalut表示:“我们有充分理由相信,组织的机械性能在衰老中起着非常重要的作用。我们的研究可能有助于包括阿尔茨海默氏症在内等多种脑部疾病,但目前最明显的是多发性硬化症(MS)。”

       参考资料:

       [1] Scientists reverse aging process in rat brain stem cells

       [2] SCIENTISTS REVERSE AGING IN RAT STEM CELLSScientists reverse aging process in rat brain stem cells

       [3] Brain ageing has been reversed for first time – offering hope of cure for Alzheimer’s disease & multiple sclerosis

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