《Nature》重磅:一種血液因子逆轉(zhuǎn)大腦衰老,3種方法可激活
編者按
本文由【TIMEPIE研究院】譯自EurekAlert對血液因子可以逆轉(zhuǎn)大腦衰老研究的報道。
8月16日,來自美國加州大學(xué)舊金山分校和澳大利亞昆士蘭大學(xué)的三個團(tuán)隊在《Nature》、《Nature Aging》、《Nature Communications》上連發(fā)三篇論文,揭露血小板因子4(platelet factor 4,PF4)神奇的大腦抗衰功效。
顧名思義,PF4由血小板產(chǎn)生,當(dāng)有傷口時,它會向免疫系統(tǒng)發(fā)出警報,并有助于血液凝固。
此次研究發(fā)現(xiàn),PF4也是一種認(rèn)知增強(qiáng)劑!在PF4的影響下,老年小鼠的大腦功能可以恢復(fù)到像中年時那樣敏銳,年輕小鼠也可以變得更加聰明。
而且,增加這種血小板因子的方法多種多樣,不管是年輕的血液、長壽蛋白Klotho還是運(yùn)動鍛煉,都可以幫助PF4發(fā)揮延緩大腦衰老的功能。
圖注:《Nature aging》封面Klotho與衰老猴子的認(rèn)知
此次發(fā)布的三篇論文,兵分三路,從三個不同的角度論文了PF4的抗衰功效。
《Nature》的論文針對年輕人血液進(jìn)行研究,由美國加州大學(xué)舊金山分校巴卡爾衰老研究所副所長Saul A. Villeda博士主導(dǎo)。博士表示:“通過PF4,我們開始了解了回春背后的含義?!?/p>
同樣來自美國加州大學(xué)舊金山分校教授Dena B. Dubal博士領(lǐng)導(dǎo)了關(guān)于Klotho的研究,該研究發(fā)表在了《Nature Aging》上。
關(guān)于運(yùn)動與PF4的研究則在《Nature Communications》發(fā)布,由澳大利亞昆士蘭大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教授Tara L. Walker博士領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行。
Dubal教授對于此次三個團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)感到驚嘆:“我們也是在一個很偶然的情況下發(fā)現(xiàn)大家研究的結(jié)果竟然是同樣的東西,明明三個研究相互獨(dú)立,真的是無巧不成書!
但是,三個獨(dú)立研究發(fā)現(xiàn)的衰老干預(yù)措施集中在了血小板因子4上,也從另一個側(cè)面凸顯了生物學(xué)的有效性和可重復(fù)性,現(xiàn)在是時候開啟利用血小板因子提升大腦健康、增強(qiáng)認(rèn)知的時代了?!?/p>
Villeda博士是聯(lián)體共生方面的專家,在這次發(fā)布于《Nature》的試驗中,團(tuán)隊將兩只動物通過血液循環(huán)連在了一起。
研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)充滿活力的年輕小鼠與衰老的小鼠連在一起后,衰老的小鼠變得年輕了起來,它的肌肉彈性得到了增加,大腦的學(xué)習(xí)能力也變得更好了。
早在2014年,研究團(tuán)隊就使用了去除紅細(xì)胞的血漿模擬了聯(lián)體共生。在當(dāng)時的研究中,年輕的血漿在注入老年動物體內(nèi)后,就起到了恢復(fù)作用。
在對比了年輕與老年動物的血漿后,團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),年輕的血漿中含有更多的PF4。只要將PF4注入到老年動物體內(nèi),哪怕沒有年輕的血漿,一樣能夠恢復(fù)老年動物的活力。
PF4讓身體和大腦中衰老的免疫系統(tǒng)平靜下來,接受PF4治療的老年動物在各種記憶和學(xué)習(xí)任務(wù)也獲得了更好的表現(xiàn)。
“PF4的抗衰本質(zhì)實(shí)際上就是讓免疫系統(tǒng)看起來更年輕,它降低了各種促衰老免疫因子的活性,使大腦炎癥減少,可塑性增強(qiáng)。最終,認(rèn)知能力得到了增強(qiáng)?!?Villeda博士說道,“我們選取了22個月大的小鼠,相當(dāng)于70多歲的人,PF4使它們恢復(fù)到30多歲、40多歲時的功能?!?/p>
僅僅通過注入PF4,老年小鼠的衰老就得到了逆轉(zhuǎn),就好像一下子年輕了三四十歲。
十年前,加州大學(xué)Dubal教授的團(tuán)隊表明,Klotho可以增強(qiáng)年輕和年老動物的認(rèn)知能力,也使大腦更能抵抗與年齡有關(guān)的衰老。但是,Klotho的作用并不是直接的,因為注射到體內(nèi)的Klotho分子從未到達(dá)大腦。
這一次,在《Nature Aging》,連接大腦與Klotho的信使終于找到,原來就是PF4!
PF4在注射Klotho后由血小板釋放,對海馬體(大腦中負(fù)責(zé)記憶的區(qū)域)有顯著影響,在分子水平上增強(qiáng)了新神經(jīng)連接的形成。
在行為測試中,PF4還讓年老和年輕的動物的大腦功能都得到了提升。這表明,即使在年輕的大腦中,也有改善認(rèn)知功能的空間。PF4的應(yīng)用范圍不僅僅是緩解衰老那么簡單。
團(tuán)隊最近的其他發(fā)現(xiàn)也支持了將Klotho用于治療的前景。Klotho激活血小板,使PF4和其他分子的釋放,這些分子都有助于緩解衰老,這就是Klotho的好處。
Dubal教授說:“理想情況下,這一次我們將為認(rèn)知功能障礙這一生物醫(yī)學(xué)大難題,提供多個解決途徑,而且是以最少的副作用換來最好的效果?!?/p>
眾所周知,運(yùn)動可以讓頭腦保持敏捷數(shù)十年。Walker博士的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),運(yùn)動也與PF4有著千絲萬縷的關(guān)系。
運(yùn)動后,血小板會將PF4釋放到血液中,當(dāng)她像Dubal和Villeda一樣單獨(dú)測試PF4時,發(fā)現(xiàn)同樣可以改善老年動物的認(rèn)知能力。
Walker說:“運(yùn)動可能并不適合所有人。有些人有很多健康問題、行動不便或年事已高,通過運(yùn)動激發(fā)PF4對他們來說十分困難,所以藥物干預(yù)是一個重要的研究領(lǐng)域。我們現(xiàn)在可以通過靶向血小板來促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生,增強(qiáng)認(rèn)知能力,抵消與年齡相關(guān)的認(rèn)知能力下降。”
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