与小鼠脑蛋白联系的“年轻血”的认知益处
根据UC旧金山科学家的实验室老鼠的新研究健康的成人小鼠。研究人员所说的结果转化为人类,它可能导致新的疗法保持健康的大脑功能。
该研究于2018年2月20日在线发布,在线细胞报告该研究由解剖学助理教授、Eli and Edythe Broad中心再生医学和干细胞研究成员Saul Villeda博士的实验室进行。
使用了一种叫做异种共生,血管系统连接的两只老鼠是手术,Villeda的实验室曾发现,老老鼠注入了年轻的老鼠的血液会导致大脑恢复活力,包括改善学习和记忆,而注入的血液导致年轻老鼠大脑过早老化。从那以后,该实验室一直在寻找血液和大脑中的特定生物分子,这些分子既能使人青春永葆,又能延缓衰老。
Geraldine Gontier,Ph.D.是该实验室的博士后研究员,最近发现了年轻血液的输注使一个称为TET2的分子在参与学习和内存的大脑中,表明TET2可能是一个良好的候选人,用于推动年轻血液的认知益处。
“起初我不相信,”戈蒂尔说。“我又一次地做了实验,以确保它是正确的。但是明确说,血液中的一些循环因素能够改变大脑中的TET2水平。”
TET2是一种称为表观遗传调节剂的细胞酶,其负责使特定的化学注释与改变许多不同基因的活性的DNA区域。最近人类的遗传研究在TET2的基因中具有含有突变的突变,作为许多不同疾病的危险因素,包括癌症,心血管疾病和中风。
同事们发现,作为小鼠年龄,海马的TET2水平下降,表述表观遗传标签TET2在DNA上进行。损失这些标签的基因中是与神经发生相关的那些 - 在过去的过程中产生新的脑细胞的能力 - 一种过程中也随着小鼠海马的年龄下降。别人的团队发现这种衰退更仔细,发现它与TET2表达的年龄相关丧失密切平行。
要了解老化中TET2的损失是否可以直接导致认知能力下降在美国,研究人员使用一种叫做RNAi的技术来阻断年轻成年老鼠海马中的Tet2活动。他们发现Tet2的减少显著减少了新神经元的诞生,也导致动物在学习和记忆测试中的表现明显变差——更像年老的老鼠——比如记住水迷宫中水下平台的位置。
老鼠海马中的新生神经元在成年早期就开始衰退——早在认知衰退变得明显之前——所以研究人员想知道,提高成年海马中的Tet2水平是否可以恢复神经发生,并有可能防止晚年认知衰退的发生。
为了测试这一假设,它们使用定制设计的病毒来导致成熟成人(6个月大)小鼠的海马TET2的过度表达。提高TET2增加了表观遗传DNA标记,研究人员发现,并恢复了神经发生,以更年轻的水平。这些小鼠在学习和记忆的许多测试中,这些小鼠与未经处理的小鼠没有显着不同,但确实改善了他们以前接受了温和电击的地方的记忆。
“这很棒,因为它就像在健康,30岁的人类中改善内存一样,”别墅说。“我总是认为,因为中年小鼠没有明显的认知障碍,我们将无法提高他们的大脑功能,但在这里我们看到了,不,你可以提高认知,使其比正常更好。”
“这一发现在很多级别都很令人兴奋,”Gontier补充道。“我已经花了整个博士学位。现在我的博士图试图了解大脑时代的脑电如何以及我们如何扭转它。在这项研究中,我们发现一个分子TET2,能够拯救再生衰退和增强成人小鼠大脑中的一些认知功能。“
目前尚不清楚TET2级别如何在鼠标大脑中提高学习和内存,或者这些改进是否会转化为人类,别人的注意事项。例如,人类成人神经发生的存在仍然是争议的,这表明人类可能无法在小鼠中看到的相同益处。然而,Villeda表示,他认为神经发生只是大脑再生能力的一个方面,并且可能不是通过改变TET2水平的唯一受到影响的方面。
“在我们的研究中,我们发现从海马干细胞中移除Tet2会导致一些认知障碍,而从整个海马中移除Tet2会导致更多的认知障碍。这表明这不仅仅是干细胞的问题。这种分子正在推动整个大脑结构的变化。”Villeda说。“我认为神经发生是再生的一个标志脑,但最终我认为对神经元自身防止突触损失的变化,提高可塑性 - 这将改善认知。我们的下一个大步骤之一是在遗传水平和神经层面上究竟是发生的事情老鼠谁有这种治疗。“
进一步探索
用户评论