英國樸茨茅斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究發(fā)現(xiàn),與年齡有關(guān)的腦退化的主要因素之一是髓磷脂(髓鞘的組成部分)的丟失。
《ScienceDaily》官網(wǎng)3月9日消息
髓磷脂的作用就像是圍繞著腦電線(軸突)的保護性絕緣塑料外殼一樣。髓磷脂對于神經(jīng)細胞之間的超高速通信至關(guān)重要,而神經(jīng)細胞是人腦超級計算機功能背后的基礎(chǔ)。
髓磷脂的丟失會導(dǎo)致認知能力下降,并且是幾種神經(jīng)退行性疾病的核心,如多發(fā)性硬化癥(MS)和阿爾茨海默病。這項新研究發(fā)現(xiàn),隨著我們年齡的增長,驅(qū)動髓磷脂修復(fù)的細胞變得越來越低效,并確定了一個受衰老影響最大的關(guān)鍵基因,它降低了細胞替代丟失髓磷脂的能力。
這項研究近日發(fā)表在《老化細胞》(Aging Cell)雜志上,是由樸茨茅斯大學(xué)(University of Portsmouth)的Arthur Butt教授與德國杜塞爾多夫大學(xué)(University of Dusseldorf)的Kasum Azim博士,以及意大利米蘭大學(xué)(University of Milan)的Maria Pia Abbracchio教授和帕多瓦大學(xué)(University of Padua)的Andrea Rivera博士共同開展的國際合作的一部分。
研究于2021年3月5日發(fā)表在《Aging Cell》(最新影響因子:7.238)雜志上
Butt教授說:“每個人都熟悉腦的灰質(zhì),但很少有人知道白質(zhì),它由連接腦不同部分的絕緣電線組成。”
“腦衰老的一個關(guān)鍵特征是白質(zhì)和髓磷脂的逐漸喪失,但這些過程背后的原因在很大程度上是未知的。產(chǎn)生髓磷脂的腦細胞——少突膠質(zhì)細胞——一生中都需要被稱為少突膠質(zhì)細胞前體的干細胞取代。如果這一過程失敗,髓磷脂和白質(zhì)就會丟失,導(dǎo)致大腦功能和認知能力下降的毀滅性影響。我們的研究中一項令人興奮的新發(fā)現(xiàn)是,我們發(fā)現(xiàn)了腦衰老過程放緩的原因之一。”
創(chuàng)建于1869年的樸茨茅斯大學(xué)(大學(xué)圖書館)
Rivera博士在樸茨茅斯大學(xué)時是這項研究的第一作者,現(xiàn)在是帕多瓦大學(xué)的研究員。他解釋說:“通過比較年輕小鼠和老年小鼠大腦的基因組,我們確定了哪些過程會受到衰老的影響。這些非常復(fù)雜的分析使我們能夠解釋為什么在老化的腦中少突膠質(zhì)細胞的補充和它們產(chǎn)生的髓磷脂減少了?!?/p>
“我們確定了與這些特定前體相關(guān)的基因GPR17,作為衰老大腦中受影響最嚴重的基因,而GPR17的缺失與這些前體積極工作來替代丟失的髓磷脂的能力降低有關(guān)?!?/p>
這項工作仍在進行中,并為新研究如何誘導(dǎo)少突膠質(zhì)前體細胞“再生”,從而有效地補充丟失的白質(zhì)鋪平了道路。
杜塞爾多夫大學(xué)的Azim博士說:“這種方法有望靶向衰老大腦中的髓磷脂丟失和脫髓鞘疾病,包括多發(fā)性硬化癥、阿爾茨海默病和神經(jīng)精神疾病。事實上,我們只是觸及了冰山一角,我們的研究小組未來的研究目標是將我們的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到人類轉(zhuǎn)化中?!?/p>
多發(fā)性硬化癥協(xié)會研究助理主任Emma Gray說:“患上多發(fā)性硬化癥是無情而痛苦的,可悲的是,至今仍沒有任何治療方法可以阻止殘疾的發(fā)展。我們可以預(yù)見未來,將沒有人擔心多發(fā)性硬化癥會惡化,但要想做到這一點,我們需要找到修復(fù)受損髓磷脂的方法。這項研究揭示了為什么驅(qū)動髓磷脂修復(fù)的細胞會隨著我們年齡的增長而變得低效,我們很自豪能夠資助這項研究。通過提高我們對衰老的腦干細胞的理解,它為我們提供了一個幫助減緩多發(fā)性硬化進展的新靶點,并可能對未來的治療有重要意義?!?/p>
參考文獻
Source:University of Portsmouth
Brain's 'wiring insulation' as major factor of age-related brain deterioration
Reference:
Rivera, A.D., Pieropan, F., Chacon‐De‐La‐Rocha, I., Lecca, D., Abbracchio, M.P., Azim, K. and Butt, A.M. (2021), Functional genomic analyses highlight a shift in Gpr17‐regulated cellular processes in oligodendrocyte progenitor cells and underlying myelin dysregulation in the aged mouse cerebrum. Aging Cell e13335. https://doi.org/10.1111/acel.13335
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