氢气医学

寻找抗衰老物质,从血粪到脑脊液

发布时间:2022-07-19本文来源: 氢思语

长生不老是人类的梦想,寻找抗衰老物质总是科学界不断被研究长期保持令人兴奋的课题。进入生命科学时代后,各种抗衰老方法也层出不穷。经典的热量限制、二甲双胍、雷帕霉素自然不必多说,学术界对这些效应的分子基础都进行了非常全面的了解和认识。另外一个相对古老但也让人觉得可能性比较大的是从年轻人体内寻找抗衰老物质,当然胚胎干细胞、年轻血液成分、年轻人的大便都先后被全面研究,并获得许多研究成果,人们不仅要对这些发现进行人体高标准的试验,也成立许多初创公司吸收大量资本的投入。在好奇心驱动下,人类不会停止脚步,会继续超前探索。现在来到大脑内的一种液体脑脊液,这种液体对大脑来说很重要的作用是让软质大脑泡在液体中避免被剧烈运动的身体伤害。也有重要的代谢功能,就是让某些代谢产物通过这个液体系统排泄出大脑。也可能有一定营养补充和信息交流的作用。科学家在过去研究年轻血液抗衰老思路启发下,在年轻个体脑脊液中寻找抗衰老,尤其是提高大脑记忆功能的物质,也确实发现了这种物质,就是含有更多成纤维细胞生长因子15.我强烈相信,这不是最终的结果,显然还含有更多具有这种作用的物质没有被发现和确定,就如当时研究血液抗衰老物质一样,各家实验室有不同的效应分子。这种趋势下一步会怎么样,会不会从脐带血这种滋养最年轻个体,甚至羊水胎盘这种胎儿生长环境中寻找年轻分子。相信这类思路一定有人在努力进行着。

 

几十年来,科学家们一直试图解开记忆随年龄增长而衰退的奥秘。现在他们发现了一种可能的治疗方法——从年轻人的大脑中提取脑脊液。

研究人员今天在《自然》杂志上报道,来自年轻老鼠的脑脊液(CSF)可以改善老年老鼠的记忆功能。直接向大脑注入年轻的脑脊液可能会提高衰老小鼠神经元的传导能力,从而改善产生和回忆记忆的过程。该团队还表示,这种改善很大程度上是由于液体中的一种特定蛋白质

马萨诸塞州波士顿儿童医院的神经生物学家Maria Lehtinen:“从基础科学的角度来看,这是非常令人兴奋的,同时也可以用于治疗。”

脑脊液是中枢神经系统的血浆:一种由必需离子和营养物质组成的汤,缓冲大脑和脊髓,对大脑的正常发育至关重要。医生经常使用它作为大脑健康的指标和神经系统疾病的生物标记。但随着哺乳动物年龄的增长,CSF失去了一些效力。这些变化可能会影响与记忆有关的细胞,加州斯坦福大学的神经科学家、合著者塔尔·伊拉姆(Tal Iram)说。“我们能不能通过将这些细胞重新暴露在年轻的脑脊液中来解决这个问题?””她问道。“这是最重要的问题。”

伊拉姆和她的团队的第一步是给衰老的老鼠一种它们能记住的体验。研究小组对20个月大的老鼠的脚进行了三次小电击,同时伴有几次闪光和声音,以建立灯光和电击之间的联系。然后,研究人员向一组8只老鼠的大脑注入10周大老鼠的脑脊液,而对照组10只老鼠则注射人工脑脊液。

三周后,老鼠面对同样的声音和灯光,但这次没有电击——在没有真正引起恐惧的动作的情况下重现了恐惧的情境。接受年轻脑脊液的老鼠中,近40%记得电击并在恐惧中冻结,但在接受人工脑脊液的老鼠中,这种情况只发生在18%左右。这一发现表明,年轻的脑脊液可以恢复一些衰老大脑能力的下降。“更广泛的含义是,大脑仍然具有可塑性,有办法改善其功能,”斯坦福大学神经科学家、合著者托尼·威斯-科雷(Tony Wyss-Coray)说。“还没有完全失去。”

脑脊液研究的灵感来自于Wyss-Coray过去的研究,该研究表明年轻老鼠的血浆可以恢复年老老鼠的记忆功能。加州圣卡洛斯市AlkahestWyss-Coray联合创办的一家初创公司进行了一些小型试验,表明考虑到该公司的血浆衍生产品,该公司的产品对小鼠和痴呆症患者的认知能力有一些好处。其他研究小组正在探索使用年轻等离子体的不同方法,但这一领域仍处于起步阶段。

海马体是大脑的记忆控制中心:它负责创造、保留和回忆记忆。因此,研究小组对这种海马状结构进行了研究,以更好地了解年轻的脑脊液如何改善衰老小鼠的记忆功能。研究人员发现,这种结构上调的基因与一种被称为少突胶质细胞的细胞有关。少突胶质细胞产生神经元尾部周围的髓鞘,本质上是“覆盖在大脑电线上的塑料涂层”,Wyss-Coray说。和电线绝缘一样,这种护层有助于提高导电性。具体来说,脑脊液有助于产生更多的早期少突胶质细胞,即少突胶质细胞祖细胞。Wyss-Coray补充说,产生更多隔离神经连接的细胞有助于维持大脑功能。

研究人员还从脑脊液混合物中分离出一种蛋白质,另一项分析表明,它是改善记忆的有力候选:成纤维细胞生长因子17 (FGF17)。灌注FGF17与灌注脑脊液具有相似的记忆恢复作用。此外,给老鼠注射一种能阻止Fgf17功能的抗体会损害老鼠的记忆能力。Wyss-CorayIram已经为他们关于FGF17的发现申请了专利。

伊拉姆花了一年多的时间完善收集脑脊液并将其注入另一个大脑的过程。她说,收集工作极具挑战性,而且必须做到精准。任何血液污染都会破坏液体。脑内的压力是一种微妙的平衡,所以输注必须是缓慢的,并且是在大脑内的一个特定位置:脑室。加州诺瓦托巴克衰老研究所研究阿尔茨海默病和帕金森氏症的朱莉·安德森(Julie Andersen)说,这种精细的程序可能会给人类的应用带来挑战。

“这些都是劳动密集型和极具挑战性的实验。他们在这里做了很多非常漂亮的工作,”Lehtinen补充道,她在《自然》杂志上撰写了一篇相关的新闻和观点文章。

IramWyss-Coray说,FGF17CSF似乎是有益于大脑健康的灵丹妙药,但研究CSF与少突胶质细胞相互作用的方式,以及这些细胞如何参与记忆,将对提高我们对大脑衰老的理解至关重要。安徒生和莱赫蒂宁说,除了FGF17之外,CSF中可能还有其他因素影响认知功能。

尽管从体内提取脑脊液很有挑战性,但Lehtinen指出,患者并不缺乏这种液体。我们真的可以开始设想开发新疗法的不同方法。

成纤维细胞生长因子17(FGF17)是成纤维细胞生长因子(FGF)家族的成员之一并与FGF8FGF18组成FGF8亚家族.在胚胎时期FGF17扮演重要角色对多种组织器官起着重要作用.研究发现FGF17不仅参与了脑部发育和神经形成,而且参与骨骼、动脉的发育和肿瘤等生物过程.

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