「華人科學家Nature新作」大腦幹細胞減緩小鼠衰老丨移植細胞延長中年小鼠壽命

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大腦幹細胞可能是延長壽命和減緩衰老的關鍵。根據今日最新發表在Nature上的一項題為"Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs"的研究顯示，位於下丘腦（主要功能為分泌激素和其它信號分子）的幹細胞，具有再次活化中年小鼠衰退的腦功能和肌肉力量的作用。

注射新生鼠腦部幹細胞，衰老減慢

既往的研究表明，下丘腦與衰老有關。我們都知道，下丘腦對生長發育、生殖代謝具有重要的調節作用。在2013年的Nature雜誌上，愛因斯坦醫學院的研究人員驚訝的發現，下丘腦對人體的衰老進程也有著調控作用。現在，科學家已經確定下丘腦中控制衰老的細胞，是很少一部分可以形成腦神經元的成熟神經幹細胞。

最新發布的這項研究證明了下丘腦的幹細胞能減緩衰老過程。愛因斯坦醫學院神經內分泌教授蔡東升談到：「這很容易理解，因為下丘腦本身就參與許多身體機能的調節，如炎症和食慾。我們的研究表明，下丘腦神經幹細胞的數量在動物的生命周期內是一直在自然下降的，而這種下降加速了衰老的進程。但是我們也發現這種損失的影響並不是不可逆轉的，通過補充這些幹細胞或它們產生的分子，可以減緩甚至逆轉全身各個方面的老化。」

愛因斯坦醫學院神經內分泌教授蔡東升

根據蔡東升教授的研究，隨著老鼠年齡的增長，下丘腦的幹細胞逐漸消失。當研究員往小鼠體內注射毒素破壞這些細胞的時候，他們觀察到小鼠衰老的過程加快，出現記憶力下降、肌肉力量衰退、耐力和協調性下滑的現象。同時，這些小鼠比未經處理的同齡小鼠更早死亡。

在接下來的研究中，研究人員將新生小鼠下丘腦的幹細胞注入中年小鼠的大腦。四個月後，這些小鼠與未經處理的同齡小鼠相比，明顯具有較強的認知力和肌肉功能。平均而言，這些小鼠的壽命延長了10%。

在下丘腦內植入特殊的神經幹細胞後（紅色），小鼠的壽命得到了延長

研究人員發現這些幹細胞能分泌一種被稱為microRNA的分子，調節腦脊液中的基因表達。當研究人員將這些microRNA注入中年小鼠的大腦時，他們發現這些分子能減緩認知衰退和肌肉退化的速度。

同樣長期致力於抗衰老研究的MIT分子生物學家Leonard Guarente認為，這是一篇非常有趣的論文，這項研究可能帶來多種抗衰老療法。Guarente認為，雖然現在尚不清楚這種療法可以延長人多長時間的壽命，但這種療法能緩解人衰老的影響因素，從這一點來講就意義重大。

另一位致力於抗衰老研究的Shin-ichiro Imai表示，這項研究的結果代表這個領域實現了巨大的突破，接下來要做的是將這些幹細胞與其他抗衰老生理機制聯繫起來。例如，這些幹細胞可能對神經元釋放激素GnRH（下丘腦分泌且與衰老相關）具有重要的調節作用。此外，Imai還想知道的是幹細胞的microRNA能否通過血液分布於整個人體。

蔡東升教授強調，鑒於最新的結果表明下丘腦通過激素和microRNA這些信號肽控制衰老，所以我們認為幹細胞療法可能是通過增強下丘腦「調控總指揮」功能從而發揮作用。他表示，目前他的團隊正在努力的從其中上千種microRNA中尋找真正影響衰老的microRNA分子，並希望探明除人以外的靈長類動物中是否存在有類似的機制。

蔡東升教授認為，針對下丘腦的抗衰老療法應在中年人的肌肉和新陳代謝退化到不可逆轉之前進行。

參考資料：

Nature 547, 389 (27 July 2017) doi:10.1038/547389a

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