什么是干细胞? 干细胞是一种可以分裂为您身体各部位的多功能的原始细胞

年纪越大越难产生新神经元的原因竟是免疫细胞入侵大脑

作者:干细胞资讯网 36℃ 0评论

年纪越大越难产生新神经元的原因竟是免疫细胞入侵大脑成年人的脑细胞是死一个少一个,还是能够不断产生新神经元作为补充?这个问题一直没有明确的结论。不过,至少在小鼠、猴子等哺乳动物中,科学家们确实找到证据,成年后大脑中依然会产生新的神经元,只是随着年龄增长,这种能力会逐渐下降。与此同时,认知功能随着衰

  年纪越大越难产生新神经元的原因竟是免疫细胞入侵大脑

成年人的脑细胞是死一个少一个,还是能够不断产生新神经元作为补充?这个问题一直没有明确的结论。不过,至少在小鼠、猴子等哺乳动物中,科学家们确实找到证据,成年后大脑中依然会产生新的神经元,只是随着年龄增长,这种能力会逐渐下降。与此同时,认知功能随着衰老逐渐衰退。促进大脑补充新的神经元,或许是对抗大脑衰老的一个重要方法。

  顶尖学术期刊《自然》今日上线的一项研究,通过单细胞序列分析,找到了新神经元产生能力随衰老而下降的一个重要影响因素。斯坦福大学的研究人员在老年小鼠中发现,免疫细胞竟然会突破血脑屏障入侵大脑,干扰神经干细胞增殖。这一发现或许为衰老相关的认知障碍提供了潜在的治疗靶点。

年纪越大越难产生新神经元的原因竟是免疫细胞入侵大脑

  Anne Brunet教授专注于衰老与长寿机制的研究,她与同事们把目光集中在小鼠大脑中新神经元的“产地”,被称为侧脑室脑下区(SVZ)的区域。在成年大脑中,此处的神经干细胞持续产生新的神经元。

  研究人员比较了3月龄的年轻小鼠和28~29月龄的老年小鼠,SVZ区的脑细胞构成有何差别。对14685个单细胞的RNA序列分析显示,在衰老大脑中,激活的神经干细胞和神经前体细胞的数量减少,这意味着新生神经元的减少。

  与此同时,他们观察到,衰老大脑中竟然存在一类免疫细胞——T细胞,尤其是高表达CD8的T细胞,这是在年轻小鼠的SVZ区几乎不存在的。

  相比年轻小鼠,衰老小鼠的大脑SVZ区神经干细胞谱系显著减少,T细胞显著增多

  这个结果让研究人员很惊讶,因为众所周知,正常情况下由于血脑屏障的作用,免疫细胞待在血管内,不会与神经细胞直接接触。

  进一步对年轻小鼠和衰老小鼠的SVZ区的分析显示,衰老大脑内,这些T细胞就挨着神经干细胞。用研究人员的话说,T细胞“浸润”了这个区域。

  ▲染色结果显示,在衰老大脑内T细胞(白色)增多,紧挨着神经干细胞(紫色)

  而对人类大脑的研究结果显示,老年人的侧脑室同样也有T细胞的浸润。这些“意外出现”的T细胞在神经发生的区域做什么呢?

  与同一脑区在血管内的T细胞相比,研究人员发现,进入脑的T细胞会释放一种信号分子,干扰素γ。这种细胞因子通常是T细胞在识别抗原后产生的,在大脑中会起什么作用却不清楚。

  单细胞转录组数据显示,与T细胞同一区域的一部分神经干细胞大量表达干扰素γ的受体以及与响应干扰素信号通路有关的基因。而监测这些神经干细胞在体内的分裂结果发现,它们的增殖能力明显弱于那些对干扰素γ响应低的神经干细胞。

  衰老大脑内,神经干细胞旁边的T细胞释放干扰素γ

  这么一来,干扰素γ就很可疑了。是不是它们降低了神经干细胞的增殖?为了检验这种可能性,研究人员设计了一个实验,把T细胞输入年轻小鼠的脑中。果然发现,随着对干扰素的响应增强,年轻小鼠脑中神经干细胞的增殖也减弱了。

  而在体外把T细胞和神经干细胞放在一起培养的实验进一步确认,T细胞确实会通过干扰素γ直接干扰神经干细胞的增殖。

  体外共培养实验显示,神经干细胞对干扰素响应强(绿色)时增殖弱(紫色)

  那么,如果在衰老大脑中阻断干扰素γ,是不是会让神经干细胞产生更多新的神经元,进而增强认知呢?研究人员表示,这类诱人的问题还有待将来研究。

  这项发现引起了这一领域很多科学家的关注,宾夕法尼亚大学神经生物及干细胞领域的宋洪军教授在同期《自然》上发表观点,表示相关结果“或许可以用来开发新的疗法,针对免疫系统来对抗全身与衰老相关的干细胞功能障碍”。


免责声明: 此文章仅代表作者观点,不代表本站观点或立场
版权声明: 此文章若侵犯了您的权益,请联系我们处理
本文地址:http://www.cellsstore.cn/zixun/264.html