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大脑干细胞减缓小鼠衰老丨移植细胞延长中年小鼠寿命

作者:文章来源:国内发布时间:2017-8-13 16:56:08

大脑干细胞可能是延长寿命和减缓衰老的关键。根据今日最新发表在Nature上的一项题为"Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs"研究显示,位于下丘脑(主要功能为分泌激素和其它信号分子)的干细胞,具有再次活化中年小鼠衰退的脑功能和肌肉力量的作用。

 

注射新生鼠脑部干细胞,衰老减慢

既往的研究表明,下丘脑与衰老有关。我们都知道,下丘脑对生长发育、生殖代谢具有重要的调节作用。在2013年的Nature杂志上,爱因斯坦医学院的研究人员惊讶的发现,下丘脑对人体的衰老进程也有着调控作用。现在,科学家已经确定下丘脑中控制衰老的细胞,是很少一部分可以形成脑神经元的成熟神经干细胞。

最新发布的这项研究证明了下丘脑的干细胞能减缓衰老过程。爱因斯坦医学院神经内分泌教授蔡东升谈到:“这很容易理解,因为下丘脑本身就参与许多身体机能的调节,如炎症和食欲。我们的研究表明,下丘脑神经干细胞的数量在动物的生命周期内是一直在自然下降的,而这种下降加速了衰老的进程。但是我们也发现这种损失的影响并不是不可逆转的,通过补充这些干细胞或它们产生的分子,可以减缓甚至逆转全身各个方面的老化。”

爱因斯坦医学院神经内分泌教授蔡东升

根据蔡东升教授的研究,随着老鼠年龄的增长,下丘脑的干细胞逐渐消失。当研究员往小鼠体内注射毒素破坏这些细胞的时候,他们观察到小鼠衰老的过程加快,出现记忆力下降、肌肉力量衰退、耐力和协调性下滑的现象。同时,这些小鼠比未经处理的同龄小鼠更早死亡。

在接下来的研究中,研究人员将新生小鼠下丘脑的干细胞注入中年小鼠的大脑。四个月后,这些小鼠与未经处理的同龄小鼠相比,明显具有较强的认知力和肌肉功能。平均而言,这些小鼠的寿命延长了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

研究人员发现这些干细胞能分泌一种被称为microRNA的分子,调节脑脊液中的基因表达。当研究人员将这些microRNA注入中年小鼠的大脑时,他们发现这些分子能减缓认知衰退和肌肉退化的速度。

同样长期致力于抗衰老研究的MIT分子生物学家Leonard Guarente认为,这是一篇非常有趣的论文,这项研究可能带来多种抗衰老疗法。Guarente认为,虽然现在尚不清楚这种疗法可以延长人多长时间的寿命,但这种疗法能缓解人衰老的影响因素,从这一点来讲就意义重大。

另一位致力于抗衰老研究的Shin-ichiro Imai表示,这项研究的结果代表这个领域实现了巨大的突破,接下来要做的是将这些干细胞与其他抗衰老生理机制联系起来。例如,这些干细胞可能对神经元释放激素GnRH(下丘脑分泌且与衰老相关)具有重要的调节作用。此外,Imai还想知道的是干细胞的microRNA能否通过血液分布于整个人体。

 

蔡东升教授强调,鉴于最新的结果表明下丘脑通过激素和microRNA这些信号肽控制衰老,所以我们认为干细胞疗法可能是通过增强下丘脑“调控总指挥”功能从而发挥作用。他表示,目前他的团队正在努力的从其中上千种microRNA中寻找真正影响衰老的microRNA分子,并希望探明除人以外的灵长类动物中是否存在有类似的机制。

蔡东升教授认为,针对下丘脑的抗衰老疗法应在中年人的肌肉和新陈代谢退化到不可逆转之前进行。

参考资料:

Nature 547, 389 (27 July 2017) doi:10.1038/547389a

文章转载自:转化医学网


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