年轻血液让老年小鼠大脑“逆龄生长”。参与伤口愈合的一种蛋白质能提高衰老小鼠的学习和记忆能力。血小板因子4(PF4)能促进血栓形成,愈合破裂的血管。而现在,研究人员还想知道这个信号传导分子是否能用来治疗年龄相关的认知障碍,如阿尔茨海默病。未参与该研究的哈佛大学遗传学家、抗衰科学家David Sinclair说,“这种治疗上的可能性太令人激动了。”该研究8月16日发表于《自然》。
约10年前,科学家就发现年轻小鼠的血液或能恢复老年小鼠的年轻态,包括它们的学习能力。这种论点引起了上述有抗衰功效的血液成分中再添一种血小板因子。研究的共同作者、加州大学旧金山分校的神经科学家Saul Villeda的注意。自那之后,他和同事一直在寻找血液中的哪些成分导致了这种新生。多条证据显示,PF4可能是其中一个成分,比如现实表明,年轻小鼠血液中的PF4水平比老年小鼠更高。
Villeda和他的同事给老年小鼠注射了不含其他血液成分的PF4。他们发现,各类免疫细胞的比例会变得和在年轻小鼠中常见的差不多。部分免疫细胞还恢复到了更年轻的基因表达模式。虽然PF4无法穿透血脑屏障,但它对免疫系统的作用也会引发大脑变化——可能是通过某种间接机制。注射了PF4的老年小鼠的海马区损伤性炎症会减少,而大脑的海马区是受衰老影响的“重灾区”。
这些小鼠体内促进突出可塑性(改变神经细胞间连接强度的能力)分子水平也会上升。注射了PF4的衰老小鼠在认知测试中的表现也好过对照组的衰老小鼠,在其中一项测试中,小鼠必须游过一个水迷宫,并记住水下休息平台的位置。在该研究发表前,“据我所知,没有人真的证明过血小板有参与认知的作用”,美国犹他大学血小板生物学家Robert Campbell说,“这让我很激动。
”同一天发表的另外两篇文章也显示,PF4在调控衰老特征方面发挥着作用。Dena Dubal和她在加州大学旧金山分校的同事发现,PF4能增强突触可塑性;Tara Walker和她在澳大利亚昆士兰大学的同事则发现,PF4参与了新神经元的形成。PF4是Villeda等人在近年内发现的与衰老相关的多个分子之一。有些分子参与认知,其他分子与肌肉减少等衰老特征有关,还有一些有多重功能。
Elevian和Alkahest这样的生物科技公司正在尝试将这些发现转化为能促进再生和健康衰老的疗法。这些疗法可能需要兼顾与衰老相关的多种因素,Villeda说,不同疗法的组合或许适合不同人群。研究显示,PF4水平下降会发生在阿尔茨海默病之前,这种分子或能作为生物标志物,用来辨别哪些人群可能会受益于其他治疗,美国妙佑医疗(Mayo Clinic)的生理学家Cheryl Conover说。
目前针对阿尔茨海默病的一些疗法在发病早期干预时的效果最好,因此,如果能在出现症状前识别有风险的人群将有重要意义。