Nature：人類臍帶血蛋白讓衰老大腦重返青春

美國加利福尼亞退伍軍人衛生保健系統的神經學家Tony Wyss-Coray博士說：「神經科學家們一直在忽視這種蛋白質，但是我認為我們血液中的這種物質能夠影響我們思考的方式。」

在一項早期研究中，Wyss-Coray 的實驗室發現，直接將年輕小鼠的血漿（無細胞的血液成分）注入老年小鼠體內，就會使老年小鼠獲益。除了生物化學和生理機能方面的提升，老年鼠在記憶和學習能力測試中的表現也增強。

這項新研究首先闡明，人類血漿能夠改善老年小鼠的記憶和學習能力，Wyss-Coray和Castellano都說，這增加了這種方法也適用於人類的可能性。從藥物開發的角度也是非常有前景的，單一的蛋白質似乎就能夠產生這些益處。

血液中與年齡相關的變化

通過對比19至24歲、61至82歲、臍帶血的血漿，研究人員發現，多種蛋白質會隨著年齡發生變化。

研究人員推測，這些變化可能會影響大腦海馬體，這個大腦區域對於人類和小鼠來說都是至關重要的，它負責將經驗轉化為長期記憶。海馬體對於記憶空間信息（如何找到在多層停車中的車）以及所經歷的事情（早上吃了什麼）都是非常重要的。由於某些原因，海馬體非常容易受到衰老的影響。Wyss-Coray說：「隨著年齡增加，海馬體會退化，神經細胞會減少和縮小。」學習和記憶能力會隨著年齡增長而下降。海馬體退化也是阿茲海默症的早期表現之一。

為了區別老年、年輕和最年輕人類血液對海馬體功能的影響，研究人員向免疫缺陷的實驗室小鼠注射血漿，而且不會引起副面的免疫反應。研究人員在向小鼠注射血漿之前通過實驗確定，這些免疫缺陷小鼠與正常小鼠一樣，它們的海馬體活性、完整性和再生能力都會隨著年齡增長而下降，而且還會更快一些。

老年免疫小鼠在記憶和學習測試方面比年輕小鼠差。測試包括巴恩斯迷宮，這種測試使用一個直徑4英尺高1.3英尺的小桌子，有微弱的亮光並向周圍環境開放，這兩個因素會使小鼠感覺不安全。這個桌子有很多洞，其中一個洞通往一個管子，受到驚嚇的小鼠能夠在這裡找到黑暗和安全感。其他的洞只能使小鼠掉到地板上，但是這個高度不會使它們受傷，但是足以制止它們。通向管子的洞會在不同的測試中發生變化。記憶會利用視覺線索幫助小鼠找到能夠逃離的洞口。

海馬體功能的改善

研究人員持續兩周每隔三天向老年小鼠注射人類臍帶血血漿，小鼠海馬體功能的多項測量指標都得到了顯著改善。而來自老年人的血漿則對小鼠沒有幫助，來自年輕人的血漿有輕微的效果。相比於注射鹽水的小鼠，這些試驗組的小鼠在巴恩斯迷宮和其他測試中表現得都更好。

一定是臍帶血中的某種物質使衰老的大腦變年輕了。為了弄清楚它是什麼，Wyss-Coray和同事們測量了不同年齡段的人類和小鼠血液中的蛋白質，目的是尋找二者都擁有並且會隨著年齡增長而發生相同變化的蛋白質。一種蛋白質引起了他們的注意：在一項鑒定一種物質增強大腦神經細胞活動性的測試中，這種蛋白質極大地增強了神經細胞活動性。這種蛋白質的名稱為II型金屬蛋白酶組織抑制物（TIMP2），它屬於金屬蛋白酶組織抑制劑家族，這種蛋白質調節其他蛋白質（其功能是再分解細胞基質中的其他蛋白質）的活性。

單獨向老年小鼠注射TIMP2也能夠產生和臍帶血一樣的效果，甚至還恢復了小鼠的築巢能力，這是小鼠的一種本能，會在衰老後失去。但是注射沒有TIMP2的人類臍帶血的老年小鼠的記憶和學習能力卻沒有提升。向在記憶測試中表現良好的年輕小鼠注射TIMP2中和抗體也會影響小鼠的記憶。

Castellano說：「關於TIMP2對大腦作用的研究並不充分，並且沒有關注對衰老大腦的影響。我們在研究中證實了臍帶血漿對記憶和學習能力的影響，而這似乎是由於海馬體功能得到了改善。」

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