“老嘍,記不住嘍?!?/p>
隨著年齡的不斷增長,不少人都會發(fā)出這樣的感嘆——記憶力逐漸下降。
那么是否存在一種方法,可以讓這種自然現(xiàn)象“逆天改命”呢?
Nature說:有的。
斯坦福大學(xué)在Nature最新發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn):
將年輕小鼠的腦脊液(CSF)注射到老年小鼠的大腦中,它的記憶力居然提升了!
具體來說,40%的老年小鼠在植入“小鮮肉”們的腦脊液幾周后,還能回想起之前體驗(yàn)過的應(yīng)激實(shí)驗(yàn)。
相比之下的對照組,那一波老年小鼠的這個(gè)數(shù)據(jù)僅為18%。
(這過程,頗有一種“吸星大法”的感覺了)
研究人員認(rèn)為,這種直接灌注年輕腦脊液的方法,能提高老年小鼠神經(jīng)元的傳導(dǎo)性,從而改善記憶的形成和回憶過程。
對此,波士頓兒童醫(yī)院專家、哈佛醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)家Maria Lehtinen表示:
這是第一個(gè)證明注射腦脊液能真正改善認(rèn)知功能的研究,所以這項(xiàng)研究是一個(gè)里程碑。 它所開辟的新方向令人非常興奮,我們可以將腦脊液作為一種治療方法來應(yīng)對各種疾病。
也有網(wǎng)友認(rèn)為,這將是“阿茲海默癥的希望”。
“吸”年輕的腦脊液,大腦“返老還童”
不難看出,在斯坦福這次的研究中,腦脊液是佩戴主角光環(huán)的關(guān)鍵點(diǎn)。
它是一種無色透明的液體,主要存在于我們的腦室和蛛網(wǎng)膜下腔:
腦脊液包圍并支持著整個(gè)腦及脊髓,對外傷起一定的保護(hù)作用;還起著身體其它部位淋巴液所起的作用——清除代謝產(chǎn)物及炎性滲出物。
研究人員就是基于此,展開了讓衰老大腦“返老還童”的實(shí)驗(yàn)。
首先登場的是“老年團(tuán)”——18只20個(gè)月大的小鼠。
團(tuán)隊(duì)先給每一個(gè)“老年團(tuán)”成員的腳上來3次輕微的電擊,電擊的同時(shí)還會伴隨幾次閃光和聲音。
這樣做的目的,是讓它們能夠形成一段特殊的記憶,也就是電擊的痛覺和外界刺激(閃光、聲音)建立聯(lián)系。
然后登場的是“小鮮肉團(tuán)”——年僅10周大的小鼠。
研究人員將“小鮮肉”們麻醉過后,從它們的大腦中提取腦脊液,一次大約10微升,這個(gè)容量大概是一滴血的十分之一。
當(dāng)團(tuán)隊(duì)收集夠了大約90微升的腦脊液后,便把它們放到一個(gè)特定的容器中,并且植入到8只“老年團(tuán)”小鼠的后背。
容器中“小鮮肉”的腦脊液,會在7天時(shí)間里,會通過一個(gè)小管慢慢進(jìn)入到“老年團(tuán)”小鼠的大腦中。
而另外10只“老年團(tuán)”小鼠作為對照組,則是在相同實(shí)驗(yàn)條件下,注入人工腦脊液。
接下來,就是見證奇跡的時(shí)刻。
再過了12天(距接受刺激記憶三周)之后,研究人員讓“老年團(tuán)”再次去面對外部刺激。
也就是當(dāng)時(shí)電擊時(shí)所伴隨的閃光和聲音,以此來觀察它們是否會想起那段“痛的記憶”。
結(jié)果顯示,近40%“吸”了年輕腦脊液的老年小鼠,在受到外部刺激時(shí)會出現(xiàn)恐懼等應(yīng)激反應(yīng)。
與之相反的是,在注入人工腦脊液的老年小鼠中,僅有18%會產(chǎn)生“痛的記憶”。
因此,研究人員認(rèn)為,年輕的腦脊液會可以恢復(fù)一些衰老大腦的能力。
正如這項(xiàng)研究的合著者、斯坦福大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家Tony Wyss-Coray所說:
這項(xiàng)研究更廣泛的含義是,衰老的大腦仍然是可塑的,并且有辦法改善它們的功能。
為什么會這樣?
為了探尋為什么年輕腦脊液會影響記憶力,研究人員對老年小鼠的海馬體進(jìn)行了分析。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),在注射年輕腦脊液6天后,老年小鼠海馬體中的少突膠質(zhì)細(xì)胞 (Oligodendrocyte)基因表達(dá)明顯增加。
少突膠質(zhì)細(xì)胞是一種會在神經(jīng)元末梢產(chǎn)生髓鞘的細(xì)胞。
產(chǎn)生的髓鞘富含脂肪和蛋白質(zhì),可以將神經(jīng)元軸突包裹起來
簡單來說,它可以類比為電線外部的絕緣層。
作用也與之相似,主要是為了保證內(nèi)部神經(jīng)元之間的信息傳輸更加通暢。
更進(jìn)一步來看,少突膠質(zhì)前體細(xì)胞的增殖與少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞 (OPC)有關(guān)。
研究人員發(fā)現(xiàn),注入年輕腦脊液后,老年小鼠海馬體中的少突膠質(zhì)前體細(xì)胞增加了1倍多。
在細(xì)胞增多3周后,髓鞘也隨之增加。
這表明,年輕腦脊液是通過調(diào)節(jié)少突膠質(zhì)細(xì)胞來改善老年小鼠記憶力的。
△OPC定量分析及實(shí)驗(yàn)圖片(f中箭頭所指為增殖的OPC)(YM-CSF代表注入年輕腦脊液組,aCSF為對照)
為了明確背后機(jī)制,團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究了被年輕小鼠腦脊液激活的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。
結(jié)果表明,在注入年輕腦脊液后,基因表達(dá)中增量最明顯的是血清應(yīng)答因子(SRF),它編碼一種啟動細(xì)胞增殖和分化的轉(zhuǎn)錄因子。
通過在培養(yǎng)皿中將年輕腦脊液注入到OPC中,研究人員發(fā)現(xiàn)6小時(shí)后,SRF表達(dá)恢復(fù)到基線水平,與細(xì)胞周期和增殖相關(guān)的下游靶點(diǎn)發(fā)生上調(diào)。
由此,實(shí)驗(yàn)證明年輕腦脊液激活了老年小鼠體內(nèi)的SRF通道。
與此同時(shí),研究人員還發(fā)現(xiàn),成纖維細(xì)胞生長因子FGF17是SRF信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的候選因子。
在向普通老年小鼠腦脊液中加入FGF17后,發(fā)現(xiàn)它能誘導(dǎo)OPC增殖,小鼠的記憶也會有所改善。
并且在用年輕腦脊液處理過的OPC中,加入FGF17的抑制劑時(shí),OPC增殖也會受到影響。
以上多種實(shí)驗(yàn)均指出,F(xiàn)GF17是在衰老的大腦中恢復(fù)少突膠質(zhì)細(xì)胞功能的關(guān)鍵靶點(diǎn)。
波士頓兒童醫(yī)院的專家Miriam Zawadzki和Maria K. Lehtinen在《Nature》發(fā)文點(diǎn)評了這項(xiàng)研究。
他們表示,這項(xiàng)研究對在腦脊液中加入藥物治療疾病有所啟發(fā),尤其是治療衰老引起的疾病。
為讓大腦“重返青春”,科學(xué)家們腦洞大開
此項(xiàng)研究由Wyss-Coray教授領(lǐng)銜。
他是斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)方面的專家,1992年博士畢業(yè)于瑞士伯尼爾大學(xué)免疫學(xué)。
他領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的研究方向主要有大腦老化、神經(jīng)退化,重點(diǎn)關(guān)注與年齡相關(guān)的認(rèn)知能力下降、阿爾茲海默癥問題。
此前,他們曾發(fā)現(xiàn)將年輕小鼠的血液輸送給老年小鼠后,后者的大腦會恢復(fù)活力,這項(xiàng)研究曾登上《Nature Medicine》。
并找到了其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的蛋白VCAM1,如果阻斷VCAM1的表達(dá),就能讓老年小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力有所恢復(fù)。
后面,Wyss-Coray教授還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),人類臍帶血也能讓老年小鼠的大腦“重返青春”。
當(dāng)然,除了Wyss-Coray教授團(tuán)隊(duì),全球還有不少科學(xué)家都在讓大腦“重返青春”這件事兒上,腦洞大開。
去年,《Nature Aging》上一篇研究表明,移植糞便里的菌群,也能讓衰老大腦逆轉(zhuǎn)。
來自艾爾蘭科克大學(xué)的研究人員表示,通過把年輕小鼠糞便中濾出的微生物,飼管喂給老年小鼠后,老年小鼠隨衰老而出現(xiàn)的一些免疫變化發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。
這些變化包括外周血液中免疫細(xì)胞的增多,以及海馬體中的小膠質(zhì)細(xì)胞回到了年輕時(shí)的形態(tài)。
另一邊,波士頓大學(xué)的科學(xué)家則招募了年輕人、老年人各42名進(jìn)行試驗(yàn)。
他們發(fā)現(xiàn),短暫的腦部電刺激或可逆轉(zhuǎn)老年人大腦中由衰老造成的一部分影響。
One More Thing
值得一提的是,Wyss-Coray教授的相關(guān)研究,啟發(fā)了此前備受爭議的人類換血試驗(yàn)。
也就是那場著名的“硅谷富豪換血”。
2016年,由美國公司Ambrosia主導(dǎo),全世界首個(gè)利用年輕人的血液“治療”衰老的臨床試驗(yàn)開展。
Ambrosia聯(lián)合創(chuàng)始人Karmazin表示,他正是被Wyss-Coray教授的研究所啟發(fā),才發(fā)起了這項(xiàng)臨床試驗(yàn)。
據(jù)報(bào)道,當(dāng)時(shí)這項(xiàng)研究共招募了600名35歲以上的志愿者,研究人員將在2天內(nèi)給每名志愿者輸入1.5升健康年輕人的血液。
前來參加試驗(yàn)的志愿者,每人還需支付高達(dá)8000美元的相關(guān)費(fèi)用……顯然是富人的游戲了。
當(dāng)時(shí)爆料美國著名企業(yè)家與風(fēng)險(xiǎn)資本家、PayPal聯(lián)合創(chuàng)始人彼得·蒂爾(Peter Thiel)對此事表現(xiàn)出極大的興趣。
……
不過話說回來,這類“返老還童”的研究的確在推進(jìn)過程中,的確更容易引發(fā)倫理方面的討論。
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