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研究發現:大腦衰老是否可逆取決于生長環境夠不夠軟

發布時間:2019-08-16 11:45:53 來源:科技日報 責任編輯:caobo

英國科學家在14日出版的《自然》雜志上撰文稱,他們找到了將衰老的大腦干細胞逆轉成更年輕、更健康狀態的新方法:在與年輕大腦柔軟度相似的材料上生長,這些衰老的大腦干細胞可恢復活力。研究結果對于我們理解衰老過程,開發與年齡相關的腦部疾病療法,都具有深遠意義。

由劍橋大學干細胞研究所主導的多學科團隊,研究了年輕和年老大鼠的大腦,以了解與年齡相關的大腦硬化對少突膠質細胞祖細胞(OPCs)功能的影響。OPCs是一種大腦干細胞,對維持大腦的正常功能和髓鞘(包圍神經的脂肪)再生非常重要。但隨著年齡增長,OPCs功能會失調,甚至導致多發性硬化癥。

為了確定衰老OPCs的功能喪失是否可逆,研究人員將老年大鼠的OPCs移植到年輕大鼠柔軟的海綿狀大腦中。結果表明,較老的腦細胞恢復了活力,并開始表現得像較年輕的、活力更強的細胞。

為了完全了解大腦的柔軟度和僵硬度對細胞行為的影響,研究人員對細胞表面發現的一種名為“壓電-1”(Piezo1)的蛋白進行了研究,這種蛋白能“告訴”細胞,周圍的環境是柔軟還是僵硬。他們在實驗室中開發了不同硬度的新材料,并將其用于在受控環境中生長的大鼠大腦干細胞,這些材料被設計成具有與年輕或年老大腦相似的柔軟度。

研究負責人之一的凱文·查魯特博士說:“當我們在堅硬的物質上培育年輕的、功能正常的大鼠大腦干細胞時,這些細胞功能失調并失去了再生能力,事實上,它們開始變得像衰老的細胞一樣。然而,當衰老大腦干細胞在柔軟的材料上生長時,它們開始像年輕細胞一樣發揮作用——換句話說,它們重新煥發了活力。”

研究人員稱,這些逆轉大腦干細胞衰老過程的新發現,對未來的治療具有重要意義,它為我們解決與衰老和多發性硬化相關的問題,包括如何潛在地恢復大腦失去的功能,提供了一個新目標。

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