剑桥科学家逆转大鼠脑干细胞的衰老过程

今天发表在“自然”杂志上的一项新研究揭示了随着年龄的增长，大脑僵硬度的增加会导致脑干细胞功能障碍，并展示出将老年人干细胞转变为年轻，健康状态的新方法。

这些结果对于我们如何理解衰老过程以及如何为与年龄相关的脑疾病开发急需的治疗方法具有深远的影响。

随着我们的身体老化，肌肉和关节会变得僵硬，使日常运动更加困难。这项研究表明我们的大脑也是如此，与年龄相关的大脑硬化对脑干细胞的功能有重大影响。

位于Wellcome-MRC剑桥干细胞研究所(剑桥大学)的多学科研究团队研究了年轻和年老的大鼠脑，以了解年龄相关的脑硬化对少突胶质细胞祖细胞(OPCs)功能的影响。

这些细胞是一种脑干细胞，对于维持正常的大脑功能和髓鞘的再生至关重要，髓鞘是围绕我们神经的脂肪鞘，在多发性硬化症(MS)中受损。年龄对这些细胞的影响有助于MS，但它们的功能也随着健康人的年龄而下降。

为了确定老年OPCs的功能丧失是否可逆，研究人员将老年大鼠的旧OPCs移植到年轻动物的柔软，海绵状大脑中。值得注意的是，较老的脑细胞恢复了活力，开始表现得像年轻，更有活力的细胞。

为了进一步研究，研究人员在实验室开发了具有不同刚度的新材料，并用它们在受控环境中生长和研究大鼠脑干细胞。这些材料经过精心设计，具有与年轻或年老大脑相似的柔软度。

为了充分了解大脑柔软度和刚度如何影响细胞行为，研究人员研究了Piezo1-一种在细胞表面发现的蛋白质，它可以通知细胞周围环境是软的还是僵硬的。

共同领导这项研究的Kevin Chalut博士说：“我们很高兴看到，当我们年轻时，在僵硬的物质上运作大鼠脑干细胞时，细胞功能失调，失去了再生能力，事实上开始了然而，特别有趣的是，当旧的脑细胞在柔软的材料上生长时，它们开始像年轻细胞一样起作用 - 换句话说，它们被重新焕发活力。

“当我们从老化的脑干细胞表面去除Piezo1时，我们能够诱使细胞感知周围环境柔和，即使它们在坚硬的材料上生长”，Robin Franklin教授解释说，他是研究的共同领导者。与Chalut博士。“更重要的是，我们能够在老年大鼠脑内的OPCs中删除Piezo1，这导致细胞恢复活力并再次能够承担其正常的再生功能”。

MS社会研究主任Susan Kohlhaas博士表示：“MS是无情的，痛苦的，残疾的，并且迫切需要能够减缓和预防残疾累积的治疗方法。剑桥团队的关于脑干细胞如何衰老以及如何逆转这一过程的发现对未来治疗具有重要意义，因为它为我们提供了解决与衰老和MS有关的问题的新目标，包括如何潜在地恢复大脑中失去的功能。

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