华人科学家《自然》发文:脑中这种干细胞与延寿抗衰老相关

澎湃新闻记者 王盈颖 实习生 李佳蕾

2017-07-28 11:24 来源:澎湃新闻

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在生命机体精密的黑匣子里,哪些部位手握控制衰老的开关?也许出乎你意料的是,大脑下丘脑中的成体神经干细胞或扮演着和衰老相关的角色。
当地时间7月26日,国际期刊《自然》在线发表一篇文章,文章报告称,通过动物实验发现,大脑中的一类干细胞可能是延长生命和减缓衰老的关键。过去的研究已表明,下丘脑会影响衰老,但是最新的研究揭示了能够延缓衰老的具体细胞正是下丘脑中的成体神经干细胞。
成体干细胞是成熟机体中尚未分化的细胞,拥有有限的分化潜力,可通过细胞分裂增殖以补充垂死细胞并再生已受损的组织。下丘脑位于大脑深处,是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢所在,帮助我们调节体温、血糖、睡眠、情绪、荷尔蒙等多项重要生理活动。闷热的夏天会让我们想要喝冷饮,这就是下丘脑在发挥作用。
主导这一研究的是华人生物学家蔡东升。蔡东升早年毕业于南京医科大学,2000年于上海交通大学获得博士学位。现为美国爱因斯坦医学院分子药理学系教授。
蔡东升
这并不是蔡东升首次报告下丘脑与衰老的关系。此前,研究人员怀疑下丘脑影响衰老,衰老伴随着下丘脑发炎。4年前,蔡东升主导的小组研究表明,减轻这种炎症会延缓实验鼠的身体衰弱,延长其寿命。
而在新的研究中,蔡东升团队把注意力转移到下丘脑的成体神经干细胞上。研究人员发现,随着实验鼠年龄增长,下丘脑中的成体干细胞数量会逐渐下降,直到小鼠步入晚年,这些成体干细胞基本完全消失。
为了确定下丘脑成体神经干细胞的减少是否会加速衰老,研究小组向小鼠注射了一种病毒,这种病毒会使得小鼠下丘脑的成体干细胞死亡。
实验结果显示,破坏约70%的成体干细胞会使实验鼠寿命缩短约8%。此外,实验鼠的记忆力、协调能力和耐力也有所降低。在行为上,它们就像脾气暴躁的老年人,和年轻的啮齿动物相比,缺乏社会性和好奇心。例如,当研究人员将一个新物体放入笼子中,比起正常小鼠,下丘脑成体干细胞遭破坏的实验鼠花在探索新物体上的时间,要少一半。
接下来,研究小组试图通过将从幼鼠下丘脑中取出的成体干细胞移植入中年实验鼠的下丘脑中,来观察中年小鼠的变化。和移植另一种类型脑细胞的实验鼠相比,被移植入下丘脑成体干细胞的实验鼠的生命延长10%,在身体和精神上,它们也保持更充足的能力。
至此,小鼠下丘脑成体神经干细胞影响衰老的结论得以基本确认。但,下丘脑干细胞到底隐藏着对衰老的什么秘密开关?
进一步地,他们发现,下丘脑干细胞是通过生产并释放的微小核糖核酸(microRNA)来影响衰老。研究人员从下丘脑的成体干细胞培养物中分离出微小核糖核酸,并将其移植到实验鼠大脑。结果显示,实验鼠身体和认知能力的损伤得到减缓,减缓的程度几乎与移植成体干细胞的效果一样。
微小核糖核酸在调控基因表达、细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用。蔡东升认为,这些微小核糖核酸分子可以刺激其他细胞来抑制炎症。
但是他并不确定它们是如何工作,微小核糖核酸在哪里发挥其作用也依然成谜,可能目标是大脑中或脊髓中的其他细胞,也可能是进入血液并且刺激身体其余各部位的细胞。
蔡东升表示,团队正在努力确定,在下丘脑干细胞产生的上千种不同的微小核糖核酸中,是哪一种在控制衰老,并希望能够研究非人类灵长类动物中是否存在类似的机制。
责任编辑:沈关哲澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 小鼠,下丘脑,成体干细胞,衰老,蔡东升,澎湃,澎湃新闻

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