医学
清理老化大脑：科学家修复大脑垃圾处理系统
研究发现，大脑老化导致废物清除系统减弱，或致阿尔茨海默症等。科学家成功逆转这一过程，为治疗神经疾病带来希望。
阿尔茨海默症、帕金森症等神经疾病可视为“大脑脏污”疾病，因大脑难以清除有害废物。老化是关键风险因素，随着年龄增长，大脑清除毒素堆积的能力减慢。然而，一项新的小鼠研究表明，逆转与年龄相关的效应并恢复大脑的废物清除过程是可能的。
“这项研究表明，恢复颈部淋巴血管功能可以显著挽救与年龄相关的脑部废物清除减慢，”罗彻斯特大学哈吉姆工程与应用科学学院机械工程教授道格拉斯·凯利博士说。“此外，这是通过一种已经在临床使用的药物实现的，提供了一种潜在的治疗策略。” 凯利是该研究的主要作者之一，该研究与该大学转化神经医学中心联合主任梅肯·内德加德医学博士、医学科学博士共同发表在《自然衰老》杂志上。
内德加德及其同事于2012年首次描述了被称为“类淋巴系统”的大脑独特废物清除过程，该过程利用脑脊液(CSF)清除正常活动期间由能量饥渴的神经元和其他脑细胞产生的多余蛋白质。这一发现为治疗通常与大脑蛋白质废物积累相关的疾病，如阿尔茨海默症(β淀粉样蛋白和tau蛋白)和帕金森症(α-突触核蛋白)，指明了潜在的新方法。在健康和年轻的大脑中，类淋巴系统能很好地清除这些毒性蛋白，然而，随着年龄增长，该系统减慢，为这些疾病的发生创造了条件。
一张细致的清洁网络
装载着蛋白质废物的脑脊液需要进入淋巴系统，最终到达肾脏，与身体的其他废物一起进行处理。这项新研究结合先进的成像和粒子追踪技术，首次详细描述了通过颈部淋巴血管的路径，一半的“脏”脑脊液通过该路径排出大脑。
除了测量脑脊液的流动，研究人员还观察并记录了颈部淋巴管的脉动，这种脉动有助于将脑脊液从大脑中抽走。“与具有一个大泵即心脏的心血管系统不同，淋巴系统中的液体是由一个微小的泵网络运输的，”凯利说。这些微小的泵被称为淋巴管，具有防止回流的瓣膜，一个接一个地串联起来，形成淋巴管。
年龄的衰老影响着大脑的清洁系统
研究人员发现，随着老鼠年龄的增长，收缩频率降低，瓣膜功能失效。结果，老年小鼠大脑中“脏”脑脊液流出的速度比年轻小鼠慢了63%。
一种已知的药物重启了大脑清洁液的流动
然后，研究小组着手研究是否可以恢复淋巴管的功能，并确定了一种名为前列腺素F2α的药物，这是一种常用的类激素化合物，用于诱导分娩，并且已知有助于平滑肌收缩。淋巴管内衬着平滑肌细胞，当研究人员将该药物应用于老年小鼠的颈部淋巴管时，收缩频率和大脑中“脏”脑脊液的流出都增加了，恢复到年轻小鼠的效率水平。
凯利说：“这些血管的位置靠近皮肤表面，我们知道它们很重要，现在我们知道如何加速它们的功能。可以想象，这种方法，也许结合其他干预措施，可以成为未来治疗这些疾病的基础。”
研究结论与展望
这项研究首次详细描述了大脑废物清除的具体路径，并揭示了年龄相关的大脑废物清除功能下降的机制。更重要的是，研究人员发现，通过药物干预，可以有效地恢复大脑的清洁功能。这一发现为阿尔茨海默症、帕金森症等神经退行性疾病的治疗提供了新的思路。
虽然这项研究成果令人振奋，但仍处于基础研究阶段。未来的研究需要进一步探索该药物在不同动物模型中的效果，并进行临床试验以验证其在人类患者中的疗效。此外，研究人员还需要深入研究该药物的副作用和长期影响。
本文译自 ScienceDaily，由 BALI 编辑发布。