天目Tech+让大脑“重返青春”?斯坦福大学团队揭示逆转衰老的秘密

随着年龄增长,人的记忆力会日渐衰退。大脑能否“返老还童”,重新恢复原有的记忆力水平?
北京时间5月11日晚间,一项发表于《自然》的研究给出了肯定的答案。斯坦福大学神经科学教授Tony Wyss-Coray带领团队发现,给老年小鼠注射年轻小鼠的脑脊液,可以改善其记忆力。
论文截图
自20世纪90年代后期起,Wyss-Coray一直致力于揭示大脑衰老的秘密,并试图找出让大脑“重返青春”的方法。
直接研究脑脊液无疑是最好的方式。大脑中的脉络丛组织每天会产生400到600毫升的脑脊液。这种无色透明液体对大脑正常发育至关重要,能为大脑和脊髓提供营养,清除细胞废物。
然而,受限于技术,提取脑脊液并非易事。
五年前,年轻科学家Tal Iram加入Wyss-Coray的实验室,担任博士后。她提出一个大胆的建议:将年轻老鼠的脑脊液注入老年老鼠的大脑,研究其是否能恢复老年大脑的活力。
Wyss-Coray在接受电子期刊《STAT》的采访时表示,提取脑脊液颇具挑战性,他并不确定这个想法是否能实现。
不过,Tal Iram毫不畏惧,她兢兢业业地研究了一整年,终于找到了从小鼠大脑中收集脑脊液的方法。
由于血液容易污染脑脊液,Tal Iram选择从年轻小鼠大脑后部的一个微小空腔中抽取液体,尽量避免刺穿血管或戳到大脑本身。
通过高难度的手术,Tal Iram从一只麻醉的年轻小鼠的大脑中提取了大约10微升的脑脊液——近乎一滴水的五分之一。
为了收集足够的注射液,Tal Iram不得不重复在数百只小鼠上进行这项手术。直至收集到90微升左右的脑脊液,她将它们一次性植入了一只老年小鼠的背部。一周后,植入的年轻脑脊液缓慢地抵达了老年小鼠的大脑。
论文的两位通讯作者Tal Iram博士(左)和Tony Wyss-Coray教授(右)
接下来,要如何检验这些老年小鼠的记忆力是否发生了变化呢?
事实上,早在手术前,研究团队已经对它们进行了训练:对年轻小鼠的脚部进行电击,同时发出闪光和声音。这样一来,小鼠就会建立起一项特殊的记忆。当同样的闪光与声音再次出现时,即使没有电击,小鼠也会因回想起电击的疼痛而吓得僵住。
几周之后,研究团队发现,植入年轻脑脊液的老年小鼠中,有40%在闪光和声音出现时呆住不动;而在输入人工脑脊液的对照组中,保留这段记忆的比例只有18%。
由此可见,年轻脑脊液似乎的确起到了提升记忆力的作用。
注射年轻脑脊液提升记忆力的过程
但Wyss-Coray团队并未就此止步。借助RNA测序技术,研究团队发现,年轻脑脊液的到来,让记忆中心海马体中270多个基因的表达发生变化。其中,少突胶质细胞的变化最为显著。
Wyss-Coray团队还发现,一种名为Fgf17的成纤维细胞生长因子也会影响小鼠的记忆力。这种蛋白质能够激发年轻小鼠的少突胶质细胞进行增长繁殖,并随着年龄增长而减少表达。
当他们将这种蛋白质注入老年小鼠的脑脊液中,即使没有年轻的脑脊液,这些小鼠的记忆力也得到了改善;相反,给年轻小鼠注射Fgf17抗体后,这些年轻小鼠的记忆力也下降了。
当然,这项研究距离临床应用,还有很长的路要走。
据《STAT》,Wyss-Coray认为,用小分子药物来模拟Fgf17蛋白的作用,将是更有可能的转化方式之一。不过,除了Fgf17,是否还有其他蛋白质会影响大脑记忆,还需要后续进行大量研究。


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