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《自然》:大脑“软一点”,可让干细胞返老还童 

   你相信“返老还童”吗?8月13日《自然》杂志发布的一项研究介绍,科学家发现了一种让衰老逆转,让大脑干细胞变得年轻健康的新方法。

  英国剑桥大学威尔康干细胞研究所Kevin Chalut博士介绍,随着我们年龄的衰老,肌肉和关节会变得僵硬,让日常的运动变得困难。在我们的大脑中发生了相同的退化过程,与衰老相关的大脑硬化造成了干细胞功能衰退。

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  Chalut分别对年轻和年老老鼠大脑中的少突胶质祖细胞(OPCs)展开研究。OPCs是一种大脑干细胞,对维持正常的大脑功能很有必要。干细胞成熟分化成少突胶质细胞,可产生髓鞘包围神经纤维,保存它们携带的电信号。有一种名为多发性硬化症的常见神经系统疾病可破坏髓鞘,而衰老会降低OPC的功能,也可能产生相同的破坏。

  在本项研究中,Chalut将这些老年的大脑干细胞移植到年轻老鼠柔软的海绵状大脑中,有意思的是,它们恢复了活力,就像年轻细胞一样更有活力。

  在进一步的研究中,研究人员开发了不同硬度的生物合成支架材料,其硬度与年轻或年老的大脑相似,让老鼠的大脑干细胞在这些材料和受控的环境中生长。为了完全理解大脑的柔软或僵硬对细胞行为的影响,研究人员对Piezo1蛋白进行研究,这是一种细胞表面的蛋白质,可以向细胞传达周围环境是柔软还是僵硬的信息。

  Chalut说,实验结果令人欣喜,如果我们把一些年轻老鼠的大脑干细胞放在僵硬的材料中培养,那么它们会出现功能失调,失去再生能力,就像一组衰老的细胞一样;相反,我们把一些年老老鼠的大脑干细胞放到柔软材料上生长时,它们可以像年轻的细胞一样发挥功能,也就是说,它们“返老还童”了。

  研究人员将衰老的大脑干细胞表面的Piezo1蛋白移除后,可以欺骗细胞感知,即使被放在僵硬材料上,也会让它以为自己身处在柔软环境中。接下来,研究人员删除了老年大鼠大脑干细胞中的Piezo1蛋白,也发现了细胞再生的现象,细胞功能重新恢复正常。

  多发性硬化症协会研究主任Susan Kohlhaas评价,多发性硬化症是一种痛苦且易于致残的疾病,随着衰老逐渐加重,我们迫切需要能够减缓和防止这一疾病的方法。可以说,本项研究对大脑干细胞衰老过程和逆转方法的发现,对未来的疾病治疗研究有着重要的意义。它为我们提供了解决衰老和多发性硬化症相关问题的新目标,还有恢复大脑失去功能的潜在可能性。

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