在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)人臍帶血能夠提高年老小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力。他們鑒定出一種在人臍帶血中大量存在但隨著年齡增加而顯著下降的蛋白當(dāng)被注射到年老小鼠體內(nèi)時(shí)也具有相同的效果。這些發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致人們開發(fā)出新的療法來(lái)治療年齡相關(guān)的心智能力下降。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在2017年4月19日的Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Human umbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal functionin aged mice”。

論文通信作者、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)與神經(jīng)科學(xué)系教授Tony Wyss-Coray博士說(shuō)，“神經(jīng)科學(xué)家已忽視和仍然正在忽視的是，你血液中的某種東西能夠影響你的思考方式?！?/span>

在早前的一項(xiàng)廣受討論的研究中，Wyss-Coray實(shí)驗(yàn)室已證實(shí)直接灌注年輕小鼠的血漿（即血液中不含細(xì)胞的部分）有益于年老小鼠。

這項(xiàng)新研究是首次證實(shí)人血漿能夠有助提高年老小鼠的記憶和學(xué)習(xí)能力。Wyss-Coray和論文第一作者Joseph Castellano博士說(shuō)，這就提示著類似的效果也存在于人體內(nèi)。他們提出從藥物開發(fā)的角度來(lái)看，有希望的是，單個(gè)蛋白在很大程度上能夠再現(xiàn)這些益處。

血液中年齡相關(guān)的變化

通過(guò)比較來(lái)自19歲到24歲的人、61歲到82歲的人和臍帶血的血漿，這些研究人員鑒定出多種蛋白發(fā)生年齡相關(guān)的變化。

這些研究人員猜測(cè)這些變化可能影響著大腦中的海馬體區(qū)域。對(duì)小鼠和人類而言，海馬體在將經(jīng)歷轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)期記憶中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。特別地，海馬體對(duì)有助你記住空間信息和自己親身經(jīng)歷的事件信息是必不可少的。

Wyss-Coray說(shuō)，鑒于很大程度上不為人知的原因，海馬體特別容易受正常衰老的影響。他說(shuō)，“隨著年齡的增加，海馬體發(fā)生退化、喪失神經(jīng)細(xì)胞和萎縮?！睂W(xué)習(xí)和記憶的能力很難保持一致。海馬體退化也是阿爾茨海默病的一種早期的表現(xiàn)。

為了區(qū)分老年人血液、年輕人血液、人臍帶血對(duì)海馬體功能的影響，這些研究人員利用免疫缺陷的實(shí)驗(yàn)室小鼠開展研究，這些小鼠多次接受人血漿注射，而且不會(huì)經(jīng)歷負(fù)面的免疫反應(yīng)。在接受人血漿注射之前的實(shí)驗(yàn)表明像它們的免疫功能正常的同類那樣，這些小鼠的海馬體活動(dòng)、完整性和再生能力在老年時(shí)會(huì)下降---確實(shí)，下降得有點(diǎn)更快。

年老的免疫缺陷小鼠要比年輕的小鼠在記憶和學(xué)習(xí)的測(cè)試中表現(xiàn)得更差。其中的一項(xiàng)測(cè)試，即巴恩斯迷宮（Barnes maze），利用一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的圓形平臺(tái)開展測(cè)試。該平臺(tái)的直徑122cm，高40cm。相對(duì)于周圍的環(huán)境，這個(gè)平臺(tái)是光亮和敞開的。該平臺(tái)的周邊也充滿著圓洞。一個(gè)圓洞附著到一個(gè)管子，該管子與其下面的一個(gè)黑暗、狹小的箱（即目標(biāo)箱）相連接，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后，小鼠等動(dòng)物可以學(xué)習(xí)和記憶目標(biāo)箱的位置。通過(guò)這個(gè)管子，受到驚嚇的小鼠能夠找到黑暗和安全。其他的圓洞為空洞，不與任何物體相聯(lián)。

海馬體功能改善

當(dāng)年老的小鼠在兩周內(nèi)每四天接受人臍帶血血漿注射時(shí)，海馬體功能的很多指標(biāo)顯著地發(fā)生改善。另一方面，來(lái)自老年人的血漿一點(diǎn)都不會(huì)起作用，而年輕人的血漿誘導(dǎo)中間效應(yīng)。相比于接受生理鹽水而不是血漿注射的同齡小鼠而言，接受人血漿注射的年老小鼠在巴恩斯迷宮和其他的測(cè)試中的表現(xiàn)顯著改善。

人臍帶血中的某種成分讓年老小鼠的大腦表現(xiàn)得更加年輕。為了發(fā)現(xiàn)它是什么，Wyss-Coray和他的同事們測(cè)量了不同年齡組的人和小鼠中的血漿蛋白水平，以便尋找這兩種物種同時(shí)具有哪些蛋白，以及哪些蛋白的水平隨著年齡的增加發(fā)揮著類似的變化。一種蛋白特別地吸引著他們的關(guān)注：在一項(xiàng)旨在尋找一種能夠增加大腦中的神經(jīng)細(xì)胞活性的物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，該蛋白在很大程度上增強(qiáng)這種活性。這種蛋白，被稱作金屬蛋白酶2組織抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteases 2, TIMP2），屬于已知的4種TMIP蛋白家族中的一種。

將TIMP2注射到年老小鼠體內(nèi)能夠在很大程度上再現(xiàn)人臍帶血的有益效果。它甚至恢復(fù)了這些小鼠的筑巢能力。利用可獲得的材料（如這些研究人員提供的棉花團(tuán)）筑巢是小鼠的一種本能，但是這種本能在很大程度上在年老時(shí)喪失了。但是，接受缺乏TIMP2的人臍帶血血漿注射的年老小鼠在學(xué)習(xí)和記憶上并沒(méi)有得到改善。注射TIMP2中和抗體到年輕的正常小鼠（通常在記憶能力中表現(xiàn)良好）體內(nèi)會(huì)徹底破壞它們超凡的記憶能力。

Castellano說(shuō)，“TIMP2在大腦中的影響已得到少量研究，但是并未得到大量的研究，而且對(duì)衰老的影響也并未獲得研究。在我們的研究中，它再現(xiàn)了我們利用人臍帶血獲得的記憶和學(xué)習(xí)影響。它似乎是通過(guò)改善海馬體功能來(lái)做到這一點(diǎn)的?！?/span>

原始出處：
Joseph M. Castellano, Kira I. Mosher, Rachelle J. Abbey et al. Humanumbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal function in agedmice.Nature, Published online 19 April 2017, doi:10.1038/nature22067

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