在有阿尔茨海默病症状的小鼠中恢复大脑功能
![Credit: CC0 Public Domain 大脑](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/1-brain.jpg)
一项对小鼠的研究表明,选择性地移除患有阿尔茨海默病的小鼠大脑中不再分裂的细胞,可以减少脑损伤和炎症,减缓认知能力下降的速度。研究人员说,这些发现进一步证明,这些衰老细胞会导致阿尔茨海默病对人类造成的损害。
“我们的研究结果表明,消除这些细胞可能是治疗人类阿尔茨海默病的可行途径,”国家衰老研究所神经科学实验室高级研究员、约翰·霍普金斯大学医学院神经科学教授马克·马特森博士说。
一份关于这项工作的报告于4月1日发表自然神经科学.
阿尔茨海默病是一种与年龄有关的大脑退行性疾病,估计影响着580万美国人。老年性痴呆是老年性痴呆最常见的病因,其特征是淀粉样蛋白的聚集,这会杀死周围的神经元。淀粉样蛋白堆积的区域和相关的神经细胞死亡被称为斑块,是该疾病的一个标志。到目前为止,对这种疾病还没有已知的成功治疗方法,随着这些斑块开始形成,患者会逐渐丧失记忆,学习障碍,并在后期出现妄想和偏执。
研究人员发现,一种特殊的脑细胞类型,称为少突胶质细胞祖细胞,在斑块附近大量出现。在健康的大脑中,少突胶质细胞祖细胞发育成支持神经细胞的细胞,将神经细胞包裹在一层保护层中,可以愈合损伤并清除废物。淀粉样蛋白所创造的环境导致这些祖细胞停止分裂并执行其正常功能。在阿尔茨海默氏症等疾病中,少突胶质细胞反而会发出炎症信号,对周围环境造成更多损害大脑组织.
马特森说:“我们认为淀粉样蛋白正在破坏神经元,尽管少突胶质细胞进入修复它们,但由于某种原因,淀粉样蛋白导致它们衰老,而不是完成它们的工作。”
研究人员怀疑,如果他们可以选择性地去除功能异常的衰老少突胶质细胞祖细胞,就可以减缓阿尔茨海默病的进展。
研究人员在经过基因工程改造的老鼠身上测试了这一概念,这些老鼠具有阿尔茨海默病的一些特征,比如聚集的淀粉样斑块。为了去除衰老细胞,研究人员设计了一种由两种美国食品和药物管理局批准的药物混合使用的治疗方法:达沙替尼和槲皮素。达沙替尼最初是作为抗癌药物开发的药物槲皮素是一种存在于许多水果和蔬菜中的化合物。在之前对其他疾病的研究中,这种药物组合被证明是消除衰老细胞的有效方法。
研究人员给一组患有阿尔茨海默病的老鼠服用了9天的药物,然后检查了老鼠大脑的部分,以寻找损伤的迹象和衰老的少突胶质细胞祖细胞的存在。
他们报告说,接受药物治疗的小鼠与未接受药物治疗的小鼠具有大致相同数量的淀粉样斑块。然而,研究人员表示,他们发现在接受联合药物治疗的小鼠中,这些斑块周围的衰老细胞数量减少了90%以上。
他们还发现,这些药物会导致衰老的少突胶质细胞祖细胞死亡。总之,这些结果表明达沙替尼和槲皮素治疗有效地消除衰老少突胶质细胞祖细胞.
研究人员接下来测试了达沙替尼和槲皮素治疗是否能保护小鼠免受与阿尔茨海默病相关的认知能力下降。
为了做到这一点,研究人员从小鼠三个半月大的时候开始,每周给基因工程小鼠喂食一次达沙替尼和槲皮素的药物组合,持续11周。研究人员通过观察老鼠如何穿过迷宫来定期评估它们的认知功能。
他们发现,11周后,没有接受药物治疗的对照组小鼠解决迷宫的时间是接受达沙替尼和槲皮素治疗的对照组小鼠的两倍。
11周后,研究人员再次分析了小鼠的大脑,发现与未治疗的小鼠相比,服用达沙替尼和槲皮素的小鼠的炎症减少了50%。研究人员说,这些结果表明,消除受影响小鼠大脑中的衰老细胞可以保护认知功能,并减少与阿尔茨海默病样斑块相关的炎症。
细胞衰老是年龄相关研究的一个新兴领域疾病比如阿尔茨海默氏症,马特森说。它在皮肤等外周组织中得到了最广泛的研究,在这些组织中,旧细胞会迅速被新细胞取代。在这些组织中,衰老细胞积累是衰老的正常部分,导致一些众所周知的皮肤衰老迹象,包括皱纹、僵硬和脆弱。
马特森警告说老鼠具有阿尔茨海默氏症症状和特征的基因工程并不能直接模仿人类状况的生物过程。例如,小鼠脑细胞不会随着淀粉样斑块的形成而死亡,而人类大脑细胞。