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除了「延長壽命」,這一蛋白還維持血腦屏障|PNAS

除了「延長壽命」,這一蛋白還維持血腦屏障|PNAS

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圖片來源:Pixabay

Klotho是一種天然表達於腎臟、大腦組織的蛋白,以類似於激素的方式在體內循環。這一蛋白參與多個重要生理學功能,包括調控胰島素信號以及成纖維細胞的生長。

之前已有研究表明,因突變造成Klotho蛋白高表達可以延長壽命、減緩與年齡相關的認知能力衰退。以小鼠為模型,科學家們證實,klotho蛋白高表達確實能夠改善小鼠的認知。該蛋白可以通過谷氨酸受體(NMDA)提高神經元之間突觸的連接。

現在,來自於Gladstone研究所的高級研究員Lennart Mucke和團隊發現,大腦脈絡叢(choroid plexus)區域的Klotho蛋白水平顯著高於其他區域。

這是為什麼呢?脈絡叢由分泌腦脊液的細胞組成,在中樞神經系統和血液之間形成一個重要的屏障。Lennart Mucke團隊發現,Klotho蛋白在脈絡叢中發揮著「看門人」的作用,保護大腦不受外圍的免疫系統影響。

「我們發現,在小鼠模型中,脈絡叢里的Klotho水平會隨著年齡的增長而減少。」 Lennart Mucke表示道,「隨後,我們通過減少該區域的Klotho水平,模擬衰老過程,結果顯示,消耗Klotho蛋白會增加大腦炎症。」 相關研究成果發表在《PNAS》期刊。

除了「延長壽命」,這一蛋白還維持血腦屏障|PNAS

https://doi.org/10.1073/pnas.1808609115

Lennart Mucke團隊進一步分析了這一現象對其他大腦區域的影響。結果發現,脈絡叢Klotho蛋白較少的小鼠,當身體其他區域面臨感染威脅時,大腦記憶中心區域的先天免疫細胞會更積極的反應。

Klotho水平的降低似乎會打破大腦和免疫系統之間的屏障。文章一作Lei Zhu表示,「我們的發現揭示,Klotho蛋白有助於保持屏障關閉。當這一長壽蛋白消耗過度,大腦屏障會受損,進而導致大腦炎症增加。」

這意味著,脈絡叢Klotho蛋白的下降可能會引發大腦 「炎性衰老」(inflammaging),最終導致老年人認知能力衰退。

這一發現至少在某種程度上有助於揭示,為什麼老年人會在出現感染問題(例如肺炎、尿路感染)時發生認知功能的惡化。這一併發症往往在阿爾茲海默症患者身上尤為突出,炎症已經成為其病理學的主要驅動力。

下一步,研究團隊試圖驗證通過增加脈絡叢Klotho蛋白水平,能否幫助抑制與年齡相關的認知能力下降。

責編:風鈴

參考資料:

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