医学
通过同一蛋白质使衰老大脑恢复活力的三种方法
大脑中的炎症会随着年龄的增长而发生。在老年小鼠的大脑中，科学家发现，与年龄有关的免疫细胞炎症(染成绿色和黄色)在未接受治疗的小鼠(左图)中非常普遍，但在接受 PF4 治疗的小鼠(右图)中却大大减少。
三项研究旨在抗衰老引发的认知衰退，结果发现它们都能增加一种名为PF4的蛋白质在老鼠中的水平。这反过来提高了动物的认知表现和大脑健康的生物学指标。三个研究小组8月16日在《自然衰老》、《自然》和《自然通讯》杂志上报告了这些发现。
不参与这项工作的生物工程师Michael Conboy说：“PF4可能是一种有效因子，这类工作将有助于将其开发为抗衰老相关认知衰退的治疗药物。”
旧金山加州大学的神经科学家Dena Dubal领导的一个研究小组，正在研究klotho激素，该激素与长寿相关。该小组早期研究显示，向老鼠注射该激素可提高认知，但由于klotho分子太大无法通过血脑屏障，研究人员认为该激素必须通过信使间接作用于大脑。
为了寻找这种中间体，Dubal的团队向老鼠注射klotho，并测量动物血液中蛋白质水平的变化。他们发现，血小板因子水平增加，其中PF4的变化最大。
血小板是一种免疫细胞，以其在创伤愈合和凝血中的作用而闻名，它们会释放称为血小板因子的蛋白质入血。Dubal说：“我的第一反应是，血小板与认知增强有什么关系?这太疯狂了。”
Villeda领导的另一个旧金山加州大学团队之前证明，来自年轻老鼠的血浆可抗衰老老年鼠的大脑。在研究年轻和老年血浆的差异时，Villeda的团队发现年轻血浆中PF4含量更高。
两位科学家在喝咖啡时讨论了各自的工作。Dubal说：“通过各自的研究，我们都发现了PF4。”
不久后，澳大利亚昆士兰大学的神经科学家Tara Walker联系了Villeda。 Walker的团队发现，运动可以提高PF4水平，直接向老鼠大脑输送PF4可刺激海马体中新的神经细胞生长。Villeda说:“我们说，‘好的，我们需要开始开会了。’”
这些新研究都显示，PF4本身可以改善老鼠的认知。Walker的团队发现，向老鼠体内注射PF4也可以增强神经发生，这对他们观察到的认知益处是必需的。Dubal的团队发现PF4还可以增强海马体的神经连接。
Villeda等人对免疫系统感兴趣。他说:“越来越多的研究表明免疫系统与认知衰退和阿尔茨海默病等疾病存在联系。” 他们发现，向老年小鼠注射PF4可将其身体免疫系统恢复到更加年轻的状态，降低炎症蛋白水平，减少大脑炎症。
PF4是一个有前景的新分子，但它只是复杂难题的一部分。未参与这项工作的巴黎巴斯德研究所神经学家Lida Katsimpardi说：“这些发现通过阐明一个因素，极大地推进了我们的理解。” “我们总是想知道整个谜题，但理解每个因素都填补了一块拼图。”
Katsimpardi研究GDF11，这是一种具有类似恢复效果的蛋白质，她和同事将其与卡路里限制联系起来。这些蛋白质发挥的作用有多大尚不清楚。她说：“这是我们每天都在思考的问题，这就是那个分子吗？还是需要更多？”
这些新研究的主要局限是，极少有在老鼠身上的发现能转化为对人安全有效的疗法。但研究人员发现，人体PF4水平与年龄相关，人源PF4也能改善老鼠认知。
Dubal等人7月在《自然衰老》杂志还发表了一项研究，显示klotho可改善衰老猴的认知，它们的大脑与人类更为相似，尽管这是否涉及PF4还不得而知。Dubal说:“进入人体的可能是klotho，或PF4，或两者都有。但有多个尝试都是重要的。”
对于最需要的人群来说，已知有效的抗衰老大脑方法如运动和限制热量都是不可行的。Villeda说：“我们知道锻炼很好，但你可能体虚无法锻炼。限制卡路里也一样。” 这类研究旨在发现这些活动如何抗衰老大脑，并识别出模拟其效果的分子。
Villeda说，研究人员计划在未来几年内开始在人体测试以PF4为基础的治疗方法，但注意副作用非常重要。Conboy说，未来的研究还需要弄清PF4在身体和大脑中的确切作用机制，以及它最终是否应该成为药物组合的一部分。
本文译自 sciencenews，由 BALI 编辑发布。