英國科學(xué)家在14日出版的《自然》雜志上撰文稱,他們找到了將衰老的大腦干細(xì)胞逆轉(zhuǎn)成更年輕、更健康狀態(tài)的新方法:在與年輕大腦柔軟度相似的材料上生長,這些衰老的大腦干細(xì)胞可恢復(fù)活力。研究結(jié)果對于我們理解衰老過程,開發(fā)與年齡相關(guān)的腦部疾病療法,都具有深遠(yuǎn)意義。
由劍橋大學(xué)干細(xì)胞研究所主導(dǎo)的多學(xué)科團(tuán)隊,研究了年輕和年老大鼠的大腦,以了解與年齡相關(guān)的大腦硬化對少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞(OPCs)功能的影響。OPCs是一種大腦干細(xì)胞,對維持大腦的正常功能和髓鞘(包圍神經(jīng)的脂肪)再生非常重要。但隨著年齡增長,OPCs功能會失調(diào),甚至導(dǎo)致多發(fā)性硬化癥。
為了確定衰老OPCs的功能喪失是否可逆,研究人員將老年大鼠的OPCs移植到年輕大鼠柔軟的海綿狀大腦中。結(jié)果表明,較老的腦細(xì)胞恢復(fù)了活力,并開始表現(xiàn)得像較年輕的、活力更強(qiáng)的細(xì)胞。
為了完全了解大腦的柔軟度和僵硬度對細(xì)胞行為的影響,研究人員對細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)的一種名為“壓電-1”(Piezo1)的蛋白進(jìn)行了研究,這種蛋白能“告訴”細(xì)胞,周圍的環(huán)境是柔軟還是僵硬。他們在實驗室中開發(fā)了不同硬度的新材料,并將其用于在受控環(huán)境中生長的大鼠大腦干細(xì)胞,這些材料被設(shè)計成具有與年輕或年老大腦相似的柔軟度。
研究負(fù)責(zé)人之一的凱文·查魯特博士說:“當(dāng)我們在堅硬的物質(zhì)上培育年輕的、功能正常的大鼠大腦干細(xì)胞時,這些細(xì)胞功能失調(diào)并失去了再生能力,事實上,它們開始變得像衰老的細(xì)胞一樣。然而,當(dāng)衰老大腦干細(xì)胞在柔軟的材料上生長時,它們開始像年輕細(xì)胞一樣發(fā)揮作用——換句話說,它們重新煥發(fā)了活力。”
研究人員稱,這些逆轉(zhuǎn)大腦干細(xì)胞衰老過程的新發(fā)現(xiàn),對未來的治療具有重要意義,它為我們解決與衰老和多發(fā)性硬化相關(guān)的問題,包括如何潛在地恢復(fù)大腦失去的功能,提供了一個新目標(biāo)。