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Natue重磅:下丘脑神经干细胞的损耗会加速衰老

来源:今日科技日报 学术经纬 2017-07-27 10:13

长生不老是人类永恒的梦想。人类几千年来一直在寻找青春之泉,今天发表在顶尖学术刊物《自然》上的一项研究则让我们离永葆青春更近一步——来自著名的爱因斯坦医学院的蔡东升教授与其团队发现,健康长寿的秘诀,就在我们的身体里!

英国《自然》杂志25日在线发表的一篇研究表明,以小鼠为实验对象,移植或减少其健康下丘脑的成体神经干细胞(NSC),能够相应减慢或加速机体老化。

虽然人们已经知道神经系统能控制老化,而且最近的研究证明,下丘脑在此过程中的作用尤其重要,但身体老化的表现具体是如何产生的却并不清楚,科学家需要开展更深入的研究来确定以上联系是否也适用于人类。

成体神经干细胞存在于大脑某些区域,特别是下丘脑。这是一类具有分裂潜能和自更新能力的母细胞,可以通过不对等的分裂方式产生神经组织的各类细胞,它们也能够调节神经发生——神经元的形成以及大脑的其他几项功能,而科学家们认为,神经发生的减弱与老化引起的疾病有关。

这些干细胞数量减少,直接影响了衰老吗?为了回答这个问题,研究人员使用病毒,特异性地杀死了这些干细胞。后续结果表明,小鼠果然衰老得更快:他们的记忆力下降明显,肌肉出现了退化,耐力与协调力也差得不行。“干扰这些干细胞,极大加速了衰老速度,”蔡教授说:“这些神经干细胞被摧毁的小鼠,死得要比对照组更早。”

美国爱因斯坦医学院研究人员蔡东升和同事在最近的研究中发现,下丘脑能够导致系统性老化。在此基础之上,他们利用多个小鼠模型,研究下丘脑成体神经干细胞是否导致这一过程发生。通过激发小鼠特定成体神经干细胞的损耗,研究团队观察到,小鼠出现了加速的、类似老化的生理变化或生命周期缩短;相反,当向中年小鼠移植健康细胞时,则老化速度减慢,小鼠寿命延长。

既然干细胞减少可能会影响小鼠的寿命,那么增加下丘脑里的神经干细胞,会不会延长小鼠的寿命呢?蔡教授的团队在小鼠的下丘脑内注射了两种不同的神经干细胞:第一种未经改造,注射后很容易就会死亡,相当于没注射;第二种经过了改造,注射后能存活很久。研究发现,后一种干细胞可以延长小鼠寿命达10%。

在下丘脑内植入特殊的神经干细胞后(红色),小鼠的寿命得到了延长(图片来源:《自然》)

蔡教授与他的团队发现,这些干细胞会通过外泌体释放出miRNA分子。这些miRNA不参与蛋白的合成,但会影响关键基因表达。当研究人员分离出这些外泌体,并注射到小鼠体内后,神奇的现象发生了:原本应该展现出衰老迹象的小鼠,变得和普通小鼠一样健康。它们的神经干细胞数量没有明显减少,运动能力和认知能力也得到了保持!

▲外泌体的注射(绿色)使小鼠的多项运动能力和认知能力得到了提升(图片来源:《自然》)

论文作者总结称,下丘脑成体神经干细胞减少,其实是全身老化的重要原因,这个最新发现证实了他们最初的假设。

“这是一项非常有趣的研究,它可能带来多种抗衰老的疗法,”MIT的抗衰老研究大牛Leonard Guarente教授说道:“最让我着迷的是它能延缓衰老的进程。活得久并不重要,重要的是你活得又长寿又健康。”

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