大脑“返老还童”?科学家利用脑脊液实现老年小鼠记忆改善(2)

2022-05-16 09:48     搜狐

5年前,本论文共同作者Tal Iram博士,开始在Wyss-Coray教授实验室担任博士后时,她再次提出了这个大胆的想法:从年轻小鼠的脑室中提取"脑脊液体",研究能否通过脑脊液的转移恢复老年大脑的活力。随后团队进行了相关小鼠研究实验,印证这个推论。

本次实验,Tal Iram博士通过以下三步实验去印证了上述这个推断是正确的:

第一步,Iram博士和她的同事对20个月大的老鼠们的脚进行了三次小电击,并在闪光灯和声音中反复让老鼠大脑记住这种恐惧状态。然后他们将出生10周小鼠的年轻脑脊液,注入上述电击过的8只老鼠的大脑,而对照组的10只被电击过的小鼠,则给予健康人类的人工脑脊液。最终在三周后重建此类情景时,接受年轻脑脊液组中有40%的小鼠会记得之前恐惧场面并僵住;而在人工脑脊液组中,只有18%的小鼠会记得。从而表明,年轻的脑脊液可以恢复一些衰老的大脑能力。

第二步,为了明确上述现象背后的机制,以及控制大脑记忆中心的海马体结构,Iram博士团队从年轻的脑脊液混合物中分离出一种蛋白因子,即名为SRF的转录因子,它能介导年轻小鼠脑脊液对少突胶质前体细胞的影响,而且该转录因子在老年小鼠海马体中的表达会下降。此外,成纤维细胞生长因子17 (Fgf17)是诱导SRF信号转导的候选分子,可以利用Fgf17,在给老年小鼠注射脑脊液能重现年轻小鼠回忆效应,包括诱导少突胶质前体细胞增殖和改善记忆功能。 最后一步,Iram博士团队花了一年多的时间,完善收集每只小鼠10微升脑脊液,并移植灌注到老年小鼠、记忆任务、RNA测序和组织学,通过显微镜研究细胞实验数据,来印证上述推断是否存在偶发性。不过由于收集和注射小鼠大脑的技术限制,通过体内进行脑脊液转移实验一直很困难。因此,他们通过技术手段精准在小鼠脑室处缓慢输液,从而完成了研究实验。

最终,Tal Iram博士和Wyss-Coray教授表示,这些实验发现表明,年轻的脑脊液具有"返老还童"的能力,并确定Fgf17是在恢复衰老大脑中少突胶质细胞功能的关键靶点。而且研究人员认为,Fgf17和脑脊液似乎有望成为大脑健康的灵丹妙药,这对于提高我们对大脑衰老的理解、预防/挽救与衰老和相关神经退行性疾病非常重要。

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