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南加州大学凯克医学院研究显示神经干细胞迅速老化

  在一项新的研究中,由南加州大学干细胞科学家MichaelBonaguidi博士领导的团队证明了神经干细胞--神经系统的干细胞--迅速老化。
  Neural stem cell clones in young (green) and old (red) mouse brains.
  他说:"这是一个按时间顺序变化的老龄化问题。它和生物老化不是一回事,"南加州大学凯克医学院(Keck School Of Medicine)干细胞生物学和再生医学、老年学和生物医学工程助理教授博纳古迪(Bonaguidi)说,"我们对神经干细胞的生物老化感兴趣,它们特别容易受到时间的破坏。"这对我们大多数人随着年龄增长而经历的正常认知衰退,以及痴呆症、阿尔茨海默病、癫痫和脑损伤。"
  在这项研究中,第一位作者阿尔比娜·易卜拉欣·耶娃(Albina Ibrahim Yeva)和她的同事们通过追踪单个神经干细胞(NSCs),在几个月的时间里,他们发现了"短期神经干细胞",这些神经干细胞可以快速分化成更专业化的神经元,而"长期神经干细胞"则能持续分裂和复制自己,从而维持持续的干细胞储备,从而在大脑中产生许多不同类型的细胞。长期神经干细胞的这一关键群体的分裂频率较低,而且随着老鼠年龄的增长,未能保持其数量。
  科学家们随后在长期神经干细胞中检测了数千个基因,这些基因的分裂频率较低,并已进入一种称为静止状态的不活跃状态。静止神经干细胞的基因活性在幼年和中年动物中差异很大。正如预期的那样,控制神经干细胞长期分裂以及产生新的神经元和其他脑细胞的基因也发生了变化。值得注意的是,年轻时与生物衰老相关的基因活性发生了许多重要的变化。这些促衰老基因使细胞更难修复DNA损伤、调节其基因活动、控制炎症和处理其他压力。
  在赞成衰老的基因中,科学家们最感兴趣的是ABL 1,它构成了相关基因网络的枢纽。
  易卜拉欣说:"我们对ABL 1基因很感兴趣,因为从来没有人研究过ABL 1在神经干细胞生物学中的作用--无论是在发育过程中还是在衰老过程中。"
  使用一种由FDA批准的叫做伊马替尼的化疗药物,科学家可以很容易地抑制ABL 1基因的活性。科学家给老年小鼠服用伊马替尼6天。当药物阻断ABL 1基因的活性后,NSCs开始在负责学习和记忆的海马区分裂和增殖。
  "我们成功地获得了神经干细胞"除以更多而不消耗,这是第一步,"博纳吉迪说,"第二步是诱导这些茎。细胞来制造更多的神经元。第三步将证明这些额外的神经元实际上改善了学习和记忆。还有许多工作要做,但这项研究标志着我们在确定处方药的目标方面取得了令人振奋的进展,这些处方药可以使我们的大脑随着年龄增长而恢复活力。
  更多内容:Cell Stem Cell (2021). DOI: 10.1016/j.stem.2021.03.018

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