Nature醫(yī)學:輸血幫助恢復青春
日期:2014-05-06 09:26:12
來自斯坦福大學醫(yī)學院的研究人員在一項新研究中發(fā)現(xiàn),年輕小鼠血液中的某樣東西或某些東西能夠恢復老年小鼠的腦功能。
如果在人類也是同樣的情況的話,它有可能為給我們衰老的大腦重新充電提供了一個新范例,并有可能為治療阿爾茨海默氏癥一類的癡呆癥指出了新的治療方法。
在發(fā)表于5月4日《自然醫(yī)學》(Nature Medicine)雜志上的新研究論文中,研究人員采用復雜的技術(shù)確定與年輕小鼠共享血液的老年小鼠大腦中許多重要分子、神經(jīng)解剖學和神經(jīng)生理學發(fā)生了改變。
研究的資深作者、神經(jīng)病學和神經(jīng)科學教授Tony Wyss-Coray說,他們還完成了一項簡單的關(guān)鍵實驗。科學家們給一些老年小鼠輸注了來自年輕小鼠或年老小鼠的血漿,而另一些則完全沒有輸注血漿,簡單地比較了它們在標準實驗室空間記憶測試中的行為表現(xiàn)。
Wyss-Coray說:“這本該在20年前完成。你不需要知道大腦如何運作。你只需給予一只老年小鼠年輕的血液,看看動物是否會變得比以往更加的聰明。只是沒有人去做而已。”
Wyss-Coray創(chuàng)建了一家叫做Alkahest的生物技術(shù)公司來探討新研究結(jié)果的治療意義。他擔任了Alkahest科學咨詢委員會的主任。
逆轉(zhuǎn)損傷
研究的主要作者Saul Villeda說:“我們證實至少可以逆轉(zhuǎn)一些年齡相關(guān)的腦功能損傷。它們還并非是最終的結(jié)果。”
在發(fā)表于2011年《自然》(Nature)雜志上的一篇論文中Wyss-Coray、Villeda和同事們揭示出,相比于以相似方式接觸老年小鼠血液的衰老小鼠,接觸年輕小鼠血液的動物其大腦的一些關(guān)鍵區(qū)域生成了更多的新神經(jīng)細胞。與之相反,讓年輕小鼠接觸來自老年小鼠的血液會對新神經(jīng)細胞生成產(chǎn)生相反的效應,降低了年輕小鼠在環(huán)境中通行的能力。
然而早期的研究工作沒有直接評估年輕小鼠血液對于老年小鼠行為的影響。這一次,研究人員檢測了神經(jīng)回路和個別神經(jīng)細胞所發(fā)生的改變,以及明顯改善的學習和記憶。首先,他們檢測了一對通過手術(shù)將循環(huán)系統(tǒng)連接在一起的小鼠。這些聯(lián)體生活小鼠共享血液供應。
Wyss-Coray研究小組尤其注意了這些聯(lián)體生活小鼠的海馬腦結(jié)構(gòu)。在小鼠和人類中,這一結(jié)構(gòu)對于形成某些類型的記憶,尤其是回憶和識別空間模式至關(guān)重要。“在不使用你的GPS系統(tǒng)時,你想要在停車場找到你的車子或是在城市中駕駛穿行,你就會需要用到它,”Wyss-Coray說。
經(jīng)歷會改變海馬的活動和解剖學。例如,一些研究發(fā)現(xiàn)一個經(jīng)驗豐富的倫敦出租車司機的海馬相比于第一次被雇傭的司機以及普通人的海馬要大一些。海馬也極其易受正常衰老過程的影響,隨著人們年齡的增長,顯示出早期的功能損害。在阿爾茨海默氏癥一類的癡呆癥中,這種海馬退化加劇,導致無法形成新的記憶。
Villeda說:“我們知道隨著小鼠和人們年齡的不斷增長,海馬中會發(fā)生一些有害的解剖及功能改變。這只是由自然衰老所引起。我們都在朝著這一方向前進。”
通過比較循環(huán)系統(tǒng)分別與年輕小鼠或其他老年小鼠連接的這些衰老小鼠的海馬,研究人員發(fā)現(xiàn)許多生化、解剖和電生理檢測指標存在一致的差異,這些指標已知對于編碼保留在大腦皮質(zhì)的新經(jīng)歷的一些神經(jīng)細胞回路極其重要。
為衰老的大腦重新充電
相比于與老年小鼠連體的老年小鼠,與年輕小鼠連體的老年小鼠的海馬與年輕小鼠更為相像。與年輕小鼠配對的老年小鼠生成了更大量的、已知在學習之時海馬細胞會生成的某些物質(zhì)。此外,這些小鼠海馬神經(jīng)細胞具有更大的增強神經(jīng)細胞之間連接的能力——這對于學習和記憶極為重要。
“就好像用年輕的血液給這些衰老的大腦重新充電,”Wyss-Coray
此外,在快速定位水下平臺和恐懼實驗中,研究人員證實注入年輕小鼠血漿的老年小鼠變現(xiàn)更好。
發(fā)現(xiàn)一些因子
在兩項測試中,研究人員發(fā)現(xiàn)在將血漿提供給老年小鼠之前首先接受高溫處理,這些改善效應會消失。熱處理可導致蛋白質(zhì)變性,這表明有一個或一組血液蛋白導致了給予老年小鼠中所見到的認知改善。
Wyss-Coray說:“一些存在于年輕小鼠血液中的因子給老年小鼠的大腦重新充電,使得它的功能更像年輕小鼠的大腦。我們正在努力找出這些因子以及它們的確切組織來源。”
“我們還不知道這是否會在人類中起作用,”他說。他希望能夠及早查明事實。他公司的一個近期目標就是通過一項臨床試驗來測試這一問題。
上一篇: Science:重塑受損的細胞核
下一篇: Cell子刊:自噬為癌癥治療帶來新機遇