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脐带血中的蛋白质可以恢复老化的大脑

健康 89xy 7天前 8次浏览

加州斯坦福大学医学院的研究人员发现,脐带血可能是恢复随着年龄增长而下降的学习和记忆能力的关键。给老年小鼠注射人脐带血可以恢复它们的大脑功能。研究人员认为,类似的有益效果可能会在人类身上看到。

脐带血中的蛋白质可以恢复老化的大脑

在Pinterest上分享年长老鼠的大脑在接触人类脐带血时表现得更年轻。

这项发表在《自然》杂志上的研究有可能为与年龄相关的智力下降带来新的治疗方法。

衰老驱动神经元和认知功能的变化,这些变化影响大脑和身体其他区域之间的信号,以及思维、理解、学习和记忆。这些能力的下降与许多神经疾病有关。

之前的一项研究表明,当年轻小鼠的血浆——血液中无细胞的部分——被注射到年老小鼠体内时,它们在记忆和学习测试中的表现会得到改善。

新的研究表明,人血浆也可以改善老年小鼠的记忆和学习。此外,由于老鼠的生物和行为特征与人类非常相似,这一发现增加了年轻血浆有益于老年人认知能力的可能性。

具体来说,研究小组确定了脐带血浆中的一种蛋白质——这种蛋白质在人类脐带血中含量丰富,但随着年龄的增长而减少——能够模拟对老年小鼠大脑功能的再生作用,而不需要注射其余的血浆。从药物开发的角度来看,这种单一的蛋白质可能是有用的。

“神经科学家已经忽视了它,而且仍然在忽视它,但对我来说,值得注意的是,你血液中的某些东西会影响你的思维方式,”该研究的资深作者托尼·威斯-科瑞(Tony Wyss-Coray)博士说,他是神经学和神经科学教授,也是加利福尼亚州帕洛阿尔托退伍军人事务医疗保健系统的高级研究职业科学家。这项研究的主要作者是约瑟夫·卡斯特利亚诺,博士,神经病学和神经科学讲师。

脐带血浆显著改善海马功能

Wyss-Coray、Castellano和他的同事比较了脐带、19-24岁的血浆和61-82岁的血浆,以确定一些蛋白质与年龄相关的变化。

研究人员怀疑这些与年龄相关的变化可能会对海马体产生影响,海马体是人类和小鼠“将经验转化为长期记忆”的关键大脑结构。海马体特别容易受到正常衰老过程的影响,尽管其脆弱性背后的确切机制在很大程度上尚不清楚。

“随着年龄的增长,海马体退化,失去神经细胞,并缩小,”怀斯-科里解释说。因此,记忆和学习能力受到负面影响。海马体的退化也与阿尔茨海默病的早期出现有关。

研究人员测试了老年人和年轻人的血液,以及最年轻的人的血液——脐带血——对小鼠海马功能的影响。老年小鼠每四天接受一次老年人、年轻人和人类脐带的血浆注射,持续2周。

人脐带血浆显著改善海马功能。事实上,根据研究人员的说法,脐带组小鼠的表现与接受与血浆相反的盐水假注射的同龄小鼠相比是出色的。

来自老年人的血浆对海马功能的测量没有影响,来自年轻人的血浆略微改善了海马功能。

在研究中使用免疫缺陷小鼠,以防止小鼠因反复注射人血浆而出现阴性免疫反应。在开始注射人血浆之前,进行了实验以表明免疫缺陷小鼠的海马完整性、活性和再生能力在老年时下降,与免疫能力正常小鼠相同。

还进行了测试,以显示年轻小鼠在记忆和学习任务方面比年长小鼠表现更好。

TIMP2增强了神经细胞活性,恢复了小鼠的筑巢本能

研究人员旨在分离脐带血中使旧大脑变年轻的因素。为此,研究小组评估了不同年龄组的人类和小鼠的血浆蛋白水平。他们寻找人类和老鼠共有的蛋白质,这些蛋白质的水平随着年龄的增长而波动。

在一项实验室实验中,发现了一种称为金属蛋白酶组织抑制剂2 (TIMP2)的蛋白质,它能增强大脑中的神经细胞活性。

当TIMP2单独注射到老年小鼠体内时,这种蛋白质复制了脐带血浆的积极作用。此外,老鼠的筑巢本能,通常在年老时会丧失,现在又恢复了。

给年长的小鼠服用去TIMP2的脐带血浆,在学习和记忆方面没有显示出有价值的变化。同样,服用TIMP2中和抗体的年轻小鼠在记忆测试中表现良好的能力显著下降。

“对TIMP2在大脑中的作用已经研究了一点,但不多,在衰老过程中也没有。在我们的研究中,它模仿了我们用脊髓血浆获得的记忆和学习效果。这似乎是通过改善海马体的功能来实现的。”

约瑟夫·卡斯特利亚诺博士

作者总结说:“我们的结果表明,生命早期存在的系统性因素可能有利于老化组织的恢复,而在发育过程中富集的蛋白质TIMP2代表了老化海马体的恢复因素。”

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