研究发现,年轻的骨髓能使衰老的老鼠大脑恢复活力
一项新的研究发现,将年轻实验室小鼠的骨髓移植到老年小鼠体内,可以防止老年小鼠的认知能力下降,保留它们的记忆和学习能力。这些发现支持了一个新兴的模型,该模型将认知能力下降部分归因于骨髓中产生的血细胞老化。
“虽然先前的研究表明,引入年轻小鼠的血液可以逆转老年小鼠的认知能力下降,但目前还不清楚这是如何发生的,”该研究的联合资深作者、雪松西奈医学和生物医学科学副教授海伦·古德里奇博士说。“我们的研究表明,一个答案在于年轻血细胞的特定特性。”
古德里奇说,如果进一步的研究在人类身上证实了类似的过程,这一发现可能为设计治疗方法提供一条途径,以减缓影响数百万美国人的阿尔茨海默病等神经退行性疾病的进展。
这项研究发表在杂志上通信生物学, 18个月大的实验小鼠接受骨髓移植来自4个月大的小鼠或与自己年龄相仿的小鼠。六个月后,两组移植患者都接受了活动水平、学习能力、空间记忆和工作记忆的标准实验室测试。接受了幼鼠骨骨髓比接受旧骨髓的小鼠表现更好。它们的表现也优于没有接受移植的对照组老年小鼠。
研究小组随后检查了老鼠大脑中与记忆有关的海马体。年轻骨髓的接受者比年老骨髓的接受者保留了更多海马体中神经元之间的连接,即突触,尽管他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突触缺失的可能原因。由年轻骨髓产生的血细胞减少了小胶质细胞的激活,这是大脑中的一种免疫细胞。小胶质细胞支持神经元健康,但可能变得过度活跃,并参与断开突触。过度活跃的小胶质细胞越少,神经元就会保持健康,更多的突触就会存活。
“我们正在进入一个会有更多的人的时代老年人随着阿尔茨海默病发病率的增加,给卫生系统带来了巨大的负担,”西达斯-西奈再生医学研究所理事会主任、生物医学和医学教授、这项新研究的共同高级作者克莱夫·斯文森博士说。“我们的研究表明,认知能力下降老鼠仅仅通过提供年轻人就能大幅减少吗血细胞它们作用于大脑,以减少与衰老相关的突触损失。”
鉴于此,如果在人类样本中得到证实,将这些发现转化为潜在的治疗方法可能具有挑战性骨髓移植目前还不能用于此用途。但对于未来的人体研究,斯文森正致力于通过干细胞技术为个人创造“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干细胞并帮助预防认知能力下降以及阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病。
进一步探索