Nature：先是“年輕”血液，這次科學(xué)家又打起了腦液的主意

文 ｜ 文樂(lè )樂(lè )

幾十年來(lái)，科學(xué)家一直試圖揭開(kāi)記憶隨年齡增長(cháng)而衰退的奧秘。

現在他們發(fā)現了一種可能的治療方法——從年輕大腦中提取腦脊液（CSF）。

5月12日，研究人員在《自然》報道稱(chēng)，年輕小鼠的CSF可以改善老年小鼠的記憶功能。

直接向大腦注入年輕小鼠的CSF可能會(huì )提高衰老小鼠神經(jīng)元的傳導能力，從而改善記憶產(chǎn)生和喚起的過(guò)程。

研究小組指出，這種改善很大程度上緣于CSF中的一種特定蛋白質(zhì)。

年輕小鼠的CSF可能提高衰老小鼠神經(jīng)元的傳導能力。

圖片來(lái)源：Qilai Shen/Bloomberg/Getty

美國波士頓兒童醫院神經(jīng)生物學(xué)家Maria Lehtinen說(shuō)：“從基礎科學(xué)的角度看，這是非常令人興奮的，同時(shí)也可以用于治療?！?/span>

CSF是中樞神經(jīng)系統的血漿，由必需的離子和營(yíng)養物質(zhì)組成，對大腦的正常發(fā)育至關(guān)重要。

醫生經(jīng)常使用它作為大腦健康的指標以及神經(jīng)系統疾病的生物標志物。

但隨著(zhù)哺乳動(dòng)物年齡的增長(cháng)，CSF失去了一些功能。

“這些變化可能會(huì )影響與記憶有關(guān)的細胞?！闭撐暮现?zhù)者、斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Tal Iram說(shuō)，“我們能否通過(guò)將這些細胞重新暴露在年輕的CSF中來(lái)做些什么呢？”

Iram及其團隊的第一步是給衰老小鼠一種它們能記住的體驗。

研究小組對20月齡小鼠的腳部進(jìn)行了3次電擊，并伴有幾次閃光和聲音，以建立燈光和電擊之間的聯(lián)系。

研究人員隨后向8只小鼠的大腦注射10周小鼠的CSF，向對照組10只老鼠注射人工CSF。

3周后，小鼠面對了同樣的聲音和燈光，但這次沒(méi)有電擊——在沒(méi)有引起恐懼的動(dòng)作的情況下重現了恐懼場(chǎng)境。

接受年輕小鼠CSF的小鼠有40%的時(shí)間記得電擊并因此僵住，但在接受人工CSF的小鼠中，只有18%的時(shí)間記得這種情況。

這一發(fā)現表明，年輕的CSF可以恢復衰老大腦下降的能力。

“更廣泛的含義是，大腦仍具有可塑性，其功能可以改善?！闭撐暮现?zhù)者、斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Tony Wyss-Coray說(shuō)。

CSF研究的靈感來(lái)自于Wyss-Coray此前的一個(gè)研究——年輕小鼠的血漿可以恢復衰老小鼠的記憶功能。

海馬體是大腦的記憶控制中心，負責創(chuàng )造、保留和喚起記憶。

因此，研究小組對海馬體進(jìn)行研究以更好了解年輕CSF如何改善衰老小鼠的記憶功能。

研究人員發(fā)現，這種結構上調了與少突膠質(zhì)細胞有關(guān)的基因。

Wyss-Coray說(shuō)，少突膠質(zhì)細胞在神經(jīng)元尾部周?chē)a(chǎn)生髓鞘，后者本質(zhì)上是“覆蓋在大腦電線(xiàn)上的塑料涂層”。

和電線(xiàn)絕緣層一樣，這層保護層有助于提高“導電”能力。具體來(lái)說(shuō)，CSF有助于產(chǎn)生更多的早期少突膠質(zhì)細胞，即少突膠質(zhì)細胞前體細胞，而產(chǎn)生更多隔離神經(jīng)連接的細胞有助于維持大腦功能。

研究人員還從CSF混合物中分離出一種蛋白質(zhì)Fgf17。分析表明，它是改善記憶的有力候選物，Fgf17與CSF具有相似的記憶恢復作用。

此外，給小鼠注射一種能阻止Fgf17功能的抗體會(huì )損害小鼠的記憶能力。

Wyss-Coray和Iram已經(jīng)為他們關(guān)于Fgf17的發(fā)現申請了專(zhuān)利。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-022-04722-0

《中國科學(xué)報》 (2022-05-17 第2版 國際 原標題為《“年輕”腦脊液改善老年小鼠記憶力》)