返老还童的灵丹妙药? [儿童自闭症]
#介意耶55号#吕薇
自古以来,从出生到衰老、死亡是生物发展的自然规律。在古代,许多皇帝在权力巅峰时,为了长生不老而向丹要药。
随着现代文明的快速发展,逆转衰老仍然是研究者感兴趣的科学问题。60多年前,美国康奈尔大学采用了一种听起来很残忍的伤口,使其更加合法。一只幼鼠和一只老鼠的伤口被缝合在一起,这样它们就可以建立一个血液循环共享系统。几个月后,两只老鼠的骨头在重量、体积和密度上实际上变得非常相似。随后的一系列实验表明,幼鼠的血液可以改善老年鼠的肌肉状态和记忆功能。
大脑作为智慧中枢,抵挡不住岁月的摧残。脑老化是痴呆症和神经退行性疾病的基础。脑脊液作为脑细胞的直接生存环境,为大脑提供营养。既然血液中有这样的“置换反应”,那么对脑脊液是否也有这样的“回春”作用,直接为脑细胞提供生存和代谢环境呢?为了解决这个问题,托尼教授。w的团队进行了以下研究。
第二部分血清反应因子(SRF)介导年轻脑脊液对OPCs的影响
为了探索幼鼠CSF如何诱导OPC的增殖和分化,研究人员对培养的OPC的代谢RNA进行了测序。经过一系列筛选,发现OPC中SRF基因mRNA转录水平在暴露于YH-CSF后1小时最高,SRF靶向基因表达在暴露于YH-CSF后6小时达到最高,OPC的肌动蛋白细胞骨架密度增加,这在注射YM-CSF的小鼠中也有发现。OPC敲除SRF后,YH-CSF对OPC的影响消失,表明YM/YH-CSF对OPC的影响依赖于SRF。
第三部分CSF中的Fgf17是影响OPCs和记忆的关键物质
脑脊液中含有数百种可能诱导SRF信号转导的蛋白质。研究人员通过对比CFS蛋白质组数据库,筛选出35种潜在的SRF诱导物质。为了测试这些候选基因的活性,将SRE-GFP报告基因转染入HEK293细胞,并筛选SRF激活基因。发现Fgf17和Fgf8的作用最强,且呈剂量依赖性。因为Fgf17在大脑中富集,所以研究人员重点关注Fgf17。脑脊液、老年人血液和小鼠神经元中Fgf17水平下降。根据以前的研究,Fgf17通过激活Rho GTP酶和调节肌动蛋白来激活SRF通路。
在原代培养的OPCs中,加入Fgf17可以促进OPCs的增殖和分化。给老年小鼠注射重组Fgf17后,发现老年小鼠海马OPCs较对照组明显增殖,老年小鼠的记忆功能得到改善。
图1:年轻的YM/YH-CSF改善记忆巩固,促进OPC增殖和分化。
研究人员发现,衰老小鼠海马CA1区OPCs中SRF及其靶向基因的表达显著降低,OPCs中与细胞分化、细胞代谢和蛋白质折叠相关的信号通路受到抑制。注射幼鼠CSF后,老年小鼠SRF靶向基因的表达增加,这些靶向基因参与了重要的细胞活动,如GTP酶活性的调节、染色质组织、转录因子结合、细胞周期和细胞骨架组织的调节。
摘要:本研究发现,青年个体的CSF通过上调Fgf17水平,促进OPCs的增殖和海马的髓鞘形成,改善老年小鼠的记忆功能。这可能是一种预防或挽救与衰老和神经退行性疾病相关的认知能力下降的策略。
第一部分年轻脑脊液参与调节少突胶质细胞的增殖和改善老年大鼠的记忆巩固
首先,研究人员给20个月大的老鼠进行了三次与音调和光线相关的足部电击,并将其随机分为两组。分别连续注射人工脑脊液(aCSF)和幼鼠脑脊液(YM-CSF)7天。第22天进行记忆测试,发现注射YM-CSF的小鼠记忆能力更好。然后通过RNA测序,检测脑脊液注射对幼鼠海马转录组的影响。发现少突胶质细胞相关基因高度上调,少突胶质细胞前体细胞(OPC)的增殖和分化也显著增加,髓鞘水平升高。此外,通过将年轻人类脑脊液注射到海马中,可以获得相同的体内结果。同时用上述两种脑脊液处理体外培养的OPC,结果与体内相似。

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