大鼠脑干细胞逆转衰老过程

新的研究揭示了随着年龄的增长,大脑僵硬程度增加如何导致脑干细胞功能障碍,并证明了将旧干细胞逆转为年轻,健康状态的新方法。该结果发表…

新的研究揭示了随着年龄的增长,大脑僵硬程度增加如何导致脑干细胞功能障碍,并证明了将旧干细胞逆转为年轻,健康状态的新方法。

大鼠脑干细胞逆转衰老过程

该结果发表在《自然》上,对我们如何理解衰老过程以及我们如何开发与年龄相关的脑部疾病急需的治疗方法具有深远的意义。

随着我们身体的衰老,我们的肌肉和关节会变得僵硬,使日常运动变得更加困难。这项研究表明,我们的大脑也是如此,与年龄相关的大脑僵硬对脑干细胞的功能具有重大影响。

剑桥大学Wellcome-MRC剑桥干细胞研究所的一个多学科研究小组研究了年轻和老年大鼠的大脑,以了解与年龄相关的大脑僵硬对少突胶质祖细胞(OPC)功能的影响。这些细胞是一种脑干细胞,对于维持正常的脑功能和髓磷脂-围绕我们神经的脂肪鞘(在多发性硬化症(MS)中受损)的再生非常重要。年龄对这些细胞的影响有助于MS,但在健康人中,其功能也会随着年龄的增长而下降。

为了确定老年OPC的功能丧失是否可逆,研究人员将老年大鼠的老年OPC移植到了幼小的动物的柔软海绵状大脑中。值得注意的是,较老的脑细胞得以恢复活力,并开始表现得像较年轻,更有活力的细胞。

为了进一步研究,研究人员在实验室中开发了具有不同程度刚度的新材料,并将其用于在受控环境中生长和研究大鼠脑干细胞。这些材料经过精心设计,具有与年轻人或老人大脑相似的柔软度。

为了充分了解大脑的柔软度和僵硬度如何影响细胞行为,研究人员研究了Piezo1,Piezo1是一种在细胞表面发现的蛋白质,可告知细胞周围环境是软还是硬。

共同主持这项研究的Kevin Chalut博士说:“我们很着迷,当我们年轻时,在坚硬的物质上运作的大鼠脑干细胞功能失调,失去了再生能力,实际上开始了像老化的细胞一样运作。然而,特别有趣的是,当旧的脑细胞在柔软的材料上生长时,它们开始像年轻的细胞一样发挥功能,换句话说,它们就恢复了活力。”

“当我们从老化的脑干细胞表面去除Piezo1时,即使它们在坚硬的材料上生长,我们也能够诱使这些细胞感知周围柔软的环境,” Robin Franklin教授说。与查鲁特博士。“而且,我们能够删除衰老大鼠脑内OPC中的Piezo1,从而使细胞恢复活力,并能够再次发挥其正常的再生功能。”

MS研究部主任Susan Kohlhaas博士说:“ MS无情,痛苦和致残,急需治疗,这种治疗应能随着时间的流逝减缓并防止残疾的累积。剑桥团队关于脑干细胞如何衰老以及如何逆转这一过程的发现对未来的治疗具有重要意义,因为它为我们提供了一个新的目标,以解决与衰老和MS相关的问题,包括如何潜在地恢复大脑的丧失功能。 ”

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