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大醫(yī)道
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根據(jù)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)研究,人類臍帶血能夠恢復(fù)衰老小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力。研究人員發(fā)現(xiàn)了人類臍帶血中的一種蛋白質(zhì),會(huì)隨著年齡增長而減少,如果將這種蛋白質(zhì)輸入小鼠體內(nèi),也會(huì)有相同的作用。這項(xiàng)研究已于4月19日在線發(fā)表在《Nature》上(點(diǎn)擊左下角閱讀原文),或許能夠成為與衰老相關(guān)的心智能力下降的治療方法。
美國加利福尼亞退伍軍人衛(wèi)生保健系統(tǒng)的神經(jīng)學(xué)家Tony Wyss-Coray博士說:“神經(jīng)科學(xué)家們一直在忽視這種蛋白質(zhì),但是我認(rèn)為我們血液中的這種物質(zhì)能夠影響我們思考的方式。”
在一項(xiàng)早期研究中,Wyss-Coray'的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),直接將年輕小鼠的血漿(無細(xì)胞的血液成分)注入老年小鼠體內(nèi),就會(huì)使老年小鼠獲益。除了生物化學(xué)和生理機(jī)能方面的提升,老年鼠在記憶和學(xué)習(xí)能力測試中的表現(xiàn)也增強(qiáng)。
這項(xiàng)新研究首先闡明,人類血漿能夠改善老年小鼠的記憶和學(xué)習(xí)能力,Wyss-Coray和Castellano都說,這增加了這種方法也適用于人類的可能性。從藥物開發(fā)的角度也是非常有前景的,單一的蛋白質(zhì)似乎就能夠產(chǎn)生這些益處。
血液中與年齡相關(guān)的變化
通過對(duì)比19至24歲、61至82歲、臍帶血的血漿,研究人員發(fā)現(xiàn),多種蛋白質(zhì)會(huì)隨著年齡發(fā)生變化。
研究人員推測,這些變化可能會(huì)影響大腦海馬體,這個(gè)大腦區(qū)域?qū)τ谌祟惡托∈髞碚f都是至關(guān)重要的,它負(fù)責(zé)將經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為長期記憶。海馬體對(duì)于記憶空間信息(如何找到在多層停車中的車)以及所經(jīng)歷的事情(早上吃了什么)都是非常重要的。由于某些原因,海馬體非常容易受到衰老的影響。Wyss-Coray說:“隨著年齡增加,海馬體會(huì)退化,神經(jīng)細(xì)胞會(huì)減少和縮小?!睂W(xué)習(xí)和記憶能力會(huì)隨著年齡增長而下降。海馬體退化也是阿茲海默癥的早期表現(xiàn)之一。
為了區(qū)別老年、年輕和最年輕人類血液對(duì)海馬體功能的影響,研究人員向免疫缺陷的實(shí)驗(yàn)室小鼠注射血漿,而且不會(huì)引起副面的免疫反應(yīng)。研究人員在向小鼠注射血漿之前通過實(shí)驗(yàn)確定,這些免疫缺陷小鼠與正常小鼠一樣,它們的海馬體活性、完整性和再生能力都會(huì)隨著年齡增長而下降,而且還會(huì)更快一些。
老年免疫小鼠在記憶和學(xué)習(xí)測試方面比年輕小鼠差。測試包括巴恩斯迷宮,這種測試使用一個(gè)直徑4英尺高1.3英尺的小桌子,有微弱的亮光并向周圍環(huán)境開放,這兩個(gè)因素會(huì)使小鼠感覺不安全。這個(gè)桌子有很多洞,其中一個(gè)洞通往一個(gè)管子,受到驚嚇的小鼠能夠在這里找到黑暗和安全感。其他的洞只能使小鼠掉到地板上,但是這個(gè)高度不會(huì)使它們受傷,但是足以制止它們。通向管子的洞會(huì)在不同的測試中發(fā)生變化。記憶會(huì)利用視覺線索幫助小鼠找到能夠逃離的洞口。
海馬體功能的改善
研究人員持續(xù)兩周每隔三天向老年小鼠注射人類臍帶血血漿,小鼠海馬體功能的多項(xiàng)測量指標(biāo)都得到了顯著改善。而來自老年人的血漿則對(duì)小鼠沒有幫助,來自年輕人的血漿有輕微的效果。相比于注射鹽水的小鼠,這些試驗(yàn)組的小鼠在巴恩斯迷宮和其他測試中表現(xiàn)得都更好。
一定是臍帶血中的某種物質(zhì)使衰老的大腦變年輕了。為了弄清楚它是什么,Wyss-Coray和同事們測量了不同年齡段的人類和小鼠血液中的蛋白質(zhì),目的是尋找二者都擁有并且會(huì)隨著年齡增長而發(fā)生相同變化的蛋白質(zhì)。一種蛋白質(zhì)引起了他們的注意:在一項(xiàng)鑒定一種物質(zhì)增強(qiáng)大腦神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)性的測試中,這種蛋白質(zhì)極大地增強(qiáng)了神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)性。這種蛋白質(zhì)的名稱為II型金屬蛋白酶組織抑制物(TIMP2),它屬于金屬蛋白酶組織抑制劑家族,這種蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)其他蛋白質(zhì)(其功能是再分解細(xì)胞基質(zhì)中的其他蛋白質(zhì))的活性。
單獨(dú)向老年小鼠注射TIMP2也能夠產(chǎn)生和臍帶血一樣的效果,甚至還恢復(fù)了小鼠的筑巢能力,這是小鼠的一種本能,會(huì)在衰老后失去。但是注射沒有TIMP2的人類臍帶血的老年小鼠的記憶和學(xué)習(xí)能力卻沒有提升。向在記憶測試中表現(xiàn)良好的年輕小鼠注射TIMP2中和抗體也會(huì)影響小鼠的記憶。
Castellano說:“關(guān)于TIMP2對(duì)大腦作用的研究并不充分,并且沒有關(guān)注對(duì)衰老大腦的影響。我們?cè)谘芯恐凶C實(shí)了臍帶血漿對(duì)記憶和學(xué)習(xí)能力的影響,而這似乎是由于海馬體功能得到了改善?!?/span>
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