新生兒臍帶血還是有一定作用的。保不保存,也得看個(gè)人意愿!
《自然》重磅:斯坦??茖W(xué)家首次在人臍帶血中發(fā)現(xiàn)改善大腦衰老的蛋白! | 奇點(diǎn)猛科技
一覺醒來,“換血逆轉(zhuǎn)衰老”又雙叒叕有新劇情了!《自然》雜志上今天刊登了斯坦福大學(xué)研究人員的新研究,他們首次證明,人類的臍帶血中含有一種TIMP2蛋白,能改善衰老小鼠腦功能,加強(qiáng)記憶能力和學(xué)習(xí)能力[1]!《自然》和《科學(xué)》兩大權(quán)威雜志同時(shí)對(duì)這一研究做了報(bào)道。
研究的通訊作者是Tony Wyss-Coray教授,這個(gè)名字一直關(guān)注我們的朋友應(yīng)該會(huì)有印象,2014年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在《自然 醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表文章:將年輕小鼠的血液注射到年老小鼠的血管中,可以改善年老小鼠的記憶力和學(xué)習(xí)能力[2]。而美國(guó)的創(chuàng)業(yè)公司Ambrosia在2016年啟動(dòng)的全球首個(gè)“換血臨床試驗(yàn)”也正是受到了這個(gè)研究的啟發(fā)。(全球首個(gè)輸血治療衰老臨床試驗(yàn)進(jìn)行中,硅谷大神彼得·蒂爾充滿期待丨奇點(diǎn)猛科技)
Tony Wyss-Coray教授
然而沒過幾個(gè)月,就有科學(xué)家跳出來,甩了一記反轉(zhuǎn)的劇情給大家。來自加州伯克利大學(xué)的Irina Conboy教授在《自然 通訊》雜志上發(fā)表研究,公開反對(duì)了換血逆轉(zhuǎn)衰老這個(gè)有點(diǎn)“玄幻”的概念。在她的研究中,進(jìn)行了血液交換的老小鼠沒能變年輕,而年輕小鼠卻變老了[3]!
所以這次Wyss-Coray教授再發(fā)文,是不是又要反轉(zhuǎn)一發(fā)了?在2014年發(fā)表研究后,Wyss-Coray教授也迅速意識(shí)到了他們研究的重要性,因此他也成立了一家公司,Alkahest,與斯坦福大學(xué)聯(lián)合開展了一項(xiàng)臨床試驗(yàn),意欲研究年輕人(30歲以下)的血液是否可以治療輕度到中度的阿爾茨海默氏?。ㄅR床注冊(cè)號(hào)NCT02256306)。
通過這個(gè)臨床實(shí)驗(yàn),他和他的同事,也是新研究的第一作者,Joseph Castellano博士收集到了一些新生嬰兒的臍帶血,沒想到,竟然先在衰老小鼠中看到了令他們驚喜的結(jié)果。像人類一樣,年老的小鼠在日常行為上也會(huì)遇到一些障礙,例如,它們會(huì)停止搭窩、會(huì)變得“健忘”,需要比以往長(zhǎng)很多的時(shí)間來記住逃離迷宮的路線等等。
Joseph Castellano博士
研究人員在實(shí)驗(yàn)中選擇的老年小鼠在12-14月齡,大約相當(dāng)于人類的50-60歲,研究中使用的小鼠都是有免疫缺陷的,因此它們不會(huì)對(duì)人類嬰兒的臍帶血產(chǎn)生排斥反應(yīng)。研究人員給這些小鼠以及其他年輕小鼠每4天靜脈注射一次嬰兒臍帶血血漿部分,一共注射2周。
結(jié)果顯示,與記憶鞏固有關(guān)的一些“立早基因(immediate early gene)”[4]被再激活,表達(dá)量出現(xiàn)了明顯上調(diào)。值得注意的是,只有年老的小鼠才有這樣的現(xiàn)象,年輕小鼠中沒有任何改變。研究人員發(fā)現(xiàn),新生兒的臍帶血血漿并沒有使海馬體神經(jīng)元再生,這可能是由于老年小鼠大腦中的神經(jīng)干細(xì)胞已經(jīng)被“耗盡”了。
注射臍帶血(紅)和空白對(duì)照(白)小鼠立早基因表達(dá)量的對(duì)比
除了基因?qū)用妫谛袨槟芰ι?,老年小鼠也有了“進(jìn)步”。在迷宮測(cè)試中,接受了血漿注射的老年小鼠找到出口并記住這一路線用的時(shí)間明顯短于空白對(duì)照組小鼠。對(duì)此,Castellano博士說:“一開始這些老年小鼠的表現(xiàn)并不令人滿意,它們需要花很長(zhǎng)的時(shí)間來尋找迷宮的正確出口,然后通過重復(fù)去記住它,而有些小鼠甚至重復(fù)了幾次后依然記不住,不能縮短尋找出口的時(shí)間。但是我們發(fā)現(xiàn),注射了臍帶血血漿的小鼠,無(wú)論是速度還是正確率都有很大的改善?!盵5]
注射臍帶血血漿的小鼠(紅色圓圈)和空白對(duì)照組小鼠(黑色圓圈)迷宮實(shí)驗(yàn)中幾次找到正確出口所需的時(shí)間
除了迷宮,研究人員還進(jìn)行了條件性恐懼實(shí)驗(yàn)(fear-conditioning testing)。他們引導(dǎo)小鼠進(jìn)入一個(gè)小房間內(nèi),然后輕輕地電擊它們,重復(fù)的實(shí)驗(yàn)會(huì)給小鼠帶來“恐懼記憶”。普通的老年小鼠因?yàn)椤敖⊥?,每次進(jìn)入房間都會(huì)被電擊所驚嚇,而注射了臍帶血血漿的小鼠因?yàn)槟茼樌纬伞翱謶钟洃洝?,所以每次進(jìn)入房間受到電擊時(shí)都會(huì)“有所準(zhǔn)備”,表現(xiàn)得更加“淡定”。
在確定了臍帶血確實(shí)有“逆轉(zhuǎn)大腦衰老癥狀”的作用后,研究人員對(duì)不同年齡組的人類和小鼠血液中的蛋白成分做了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)存在較大差異的蛋白。接下來,研究人員逐一的對(duì)每個(gè)蛋白單獨(dú)進(jìn)行了注射,檢查小鼠基因表達(dá)的水平和行為的改善,最終確定了TIMP2蛋白可能是這一切改善的“唯一源頭”。他們發(fā)現(xiàn),去除TIMP2后的臍帶血血漿不再能改善老年小鼠的大腦功能,而如果阻斷年輕小鼠TIMP2的表達(dá)則會(huì)損傷年輕小鼠的記憶能力。
注射臍帶血的小鼠(紅色圓圈)、注射缺少TIMP2蛋白的臍帶血的小鼠(橘色方塊)和空白對(duì)照組小鼠(黑色三角)在迷宮實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)
可惜的是,研究人員在這次的實(shí)驗(yàn)中未能找到TIMP2發(fā)揮作用的機(jī)制。但Wyss-Coray教授給出了自己的猜想,他認(rèn)為TIMP2可能是一種重要的調(diào)節(jié)因子,參與和細(xì)胞、血管生長(zhǎng)有關(guān)的基因表達(dá)的調(diào)節(jié),并且增加它的水平可能會(huì)同時(shí)影響多種途徑,他們接下來的研究將重點(diǎn)解決這個(gè)“疑惑”。
對(duì)于這個(gè)新研究,以色列魏茨曼科學(xué)研究所的神經(jīng)免疫學(xué)家Michal Schwartz說:“我認(rèn)為這是一個(gè)‘漂亮’的研究?!?Schwartz研究員特別關(guān)注到的是在這個(gè)研究中,Wyss-Coray教授等人沒有直接把臍帶血注射入大腦中,但依然能產(chǎn)生良好的效果,她認(rèn)為TIMP2可能是通過改變免疫系統(tǒng)功能或是代謝這樣的方式間接影響了大腦[6]。
哈佛大學(xué)的研究員Lee Rubin也有同樣的想法。他曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)血液中的GDF11蛋白可以作為一種抗衰老因子,刺激大腦中新血管和神經(jīng)干細(xì)胞的增加,而GDF11也同樣不會(huì)進(jìn)入大腦,他認(rèn)為兩者在作用機(jī)制上可能有一些相似的地方。
Lee Rubin研究員
目前,斯坦福大學(xué)已經(jīng)申請(qǐng)了關(guān)于使用TIMP2治療老齡化相關(guān)疾病的專利,Wyss-Coray教授也計(jì)劃讓他的公司,Alkahest拿到專利授權(quán),開發(fā)相關(guān)藥物。另一方面,Alkahest和斯坦福大學(xué)聯(lián)合開展的治療阿爾茨海默氏病的臨床實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)在1月份結(jié)束了,Alkahest的首席執(zhí)行官Karoly Nikolich表示,臨床結(jié)果將在11月公開[7]。
Wyss-Coray教授也提醒,目前有些機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始提供血液注射逆轉(zhuǎn)衰老的服務(wù),但這些研究還都不成熟,需要更長(zhǎng)的時(shí)間去驗(yàn)證,但無(wú)論如何,在宏觀上,“新的研究”仍然令人感到興奮,因?yàn)樗柟塘艘粋€(gè)概念:年輕的血液中確實(shí)有“好因子”的存在。
參考資料:
[1] Joseph M. Castellano, et,al. Human umbilical cord plasma proteinsrevitalize hippocampal function in aged mice. Nature, 2017; DOI:10.1038/nature22067
[2] Villeda SA, Plambeck KE, Middeldorp J, Castellano JM, Mosher KI, et al. 2014. Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nat Med 20:659-63
[3] Justin Rebo, Melod Mehdipour, Ranveer Gathwala, Keith Causey, Yan Liu, Michael J. Conboy, Irina M. Conboy. A single heterochronic blood exchange reveals rapid inhibition of multiple tissues by old blood. Nature Communications, 2016; 7: 13363 DOI:10.1038/NCOMMS13363
[4] Malik, A. N. et al. Genome-wide identification and characterization of functional neuronal activity-dependent enhancers. Nature Neurosci. 17, 1330–1339 (2014).
[5] http://www.npr.org/sections/health-shots/2017/04/19/523975844/human-umbilical-cord-blood-helps-aging-mice-remember-study-finds
[6] http://www.nature.com/news/young-human-blood-makes-old-mice-smarter-1.21848
[7] http://www.sciencemag.org/news/2017/04/protein-isolated-human-cord-blood-has-antiaging-effects-memory-mice-0
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