清除大脑衰老细胞可缓解认知衰退 动物实验已成功

新浪
2018-09-20

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新浪2018-09-20

今天,顶尖学术期刊《自然》在线发表了一项极为重磅的研究。来自美国梅奥诊所的Darren Baker教授团队发现,大脑中的衰老细胞与神经变性之间存在因果关系。如果清除这些衰老细胞,就可以改善神经退行性疾病的症状,缓解认知衰退!

自然杂志上得到了专题报道
▲本文在同期《自然》杂志上得到了专题报道

我们知道,阿兹海默病和帕金森病等神经退行性疾病是人类的一大顽疾。近几十年来,即便是被称为“众病之王”的癌症,都在免疫疗法面前一步步败下阵来。但针对神经退行性疾病的疗法,却一直不见进展。随着一个个3期临床试验的失利,科学家们甚至开始怀疑,我们对于这些疾病背后的机理,是不是从开头就产生了错误的认识?

这一次,科学家们把神经退行性疾病和衰老细胞联系到了一起。衰老细胞是指体内“老而不死”的一群细胞,它们早早停止了分裂,但体内自我凋亡的机制却又受到了抑制,难以死去。要是它们只占坑不干活,也就算了。可它们偏偏还会释放一些促进炎症的细胞因子,给周围细胞“传播负能量”。

先前一些研究表明,通过清除衰老细胞,我们能有效延长小鼠的健康寿命。这并不是说这些小鼠就会长生不老,而是指当它们老去时,依然有着年轻时的生理状况——它们的毛发依旧茂密(没有脱发),眼神依旧清澈(没有白内障),身体也没有出现其他老年小鼠会出现的种种疾病。

那么,在大脑里清除衰老细胞,能不能改善大脑的健康,甚至是逆转阿兹海默病或是帕金森病的进程呢?为了回答这个问题,科学家们将注意力放在了tau蛋白上,它与许多神经退行性疾病都有关。

研究中,科学家们让小鼠表达突变的tau蛋白,模拟在人类神经退行性疾病中出现的突变。有趣的是,这些小鼠体内与细胞衰老有关的基因水平都出现了上升,表明细胞衰老和神经退行性疾病之间存在着一定的关联。

那么,哪些脑细胞在突变tau蛋白的作用下开始衰老呢?研究人员使用衰老细胞特异的显微分析技术,发现了一个意想不到的结果——神经元细胞并没有变得衰老,出现衰老的是星形胶质细胞和小胶质细胞!

星形胶质细胞与小胶质细胞出现了衰老
▲星形胶质细胞与小胶质细胞出现了衰老

而且,研究人员们还发现,在神经原纤维缠结沉积和神经退行性症状出现之前,这些细胞就有了衰老的迹象。这个重要发现表明,可能正是由于胶质细胞的衰老,才导致了一系列神经退行性症状。这是一个大胆的假设,给现有的疾病理论做了极为关键的补充。

而他们也不负众望,证实了这个假设!研究中,科学家们在衰老细胞里特异性地启动了细胞死亡程序。当衰老细胞死亡后,我们观察到了令人欣喜的结果!在对照小鼠中,它们的大脑出现了萎缩,和认知相关的脑区也会变薄。而清除衰老细胞,可以防止这两种现象的产生。

更关键的是,这些小鼠的认知能力得到了很好的维持!这正是许多科学家苦苦追求的结果。

清除衰老细胞可以改善动物的认知能力
▲清除衰老细胞可以改善动物的认知能力

在《自然》同日上线的一篇“新闻与观点”文章中,作者表示清除衰老细胞,还取得了意想不到的结果——它能减少突变tau蛋白的磷酸化,并减少神经原纤维缠结沉积。这一成果表明衰老的胶质细胞与神经元细胞之间存在复杂的信号交流,也给我们带来了新的洞见。

综合来看,这些发现揭示了衰老细胞在神经退行性疾病的发病中扮演的重要角色。接下来的关键问题,便是这些结果是否同样适用于人体。如果答案是肯定的,或许我们有望迎来治疗阿兹海默病的创新思路!我们期待早日看到这项研究的临床转化!

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