在一项突破性研究中,美国梅奥诊所的研究人员发现,在大脑疾病小鼠模型中,衰老细胞在认知功能丧失之前会在大脑中积累。通过阻止这些衰老细胞的积累,他们能够减少tau蛋白聚集、神经元死亡和记忆丧失。该研究于2018年9月19日在线发表在《自然》期刊上,论文标题为“Clearance of senescent glial cells prevents tau-dependent pathology and cognitive decline”。
论文通讯作者、梅奥诊所分子生物学家Darren Baker博士表示:“已知衰老细胞会随着自然年龄的增长而积累在与衰老相关疾病(如骨关节炎和动脉粥样硬化)以及神经退行性疾病(包括阿尔茨海默病和帕金森病)相关的部位。在之前的研究中,我们发现从自然衰老的小鼠中清除衰老细胞可以延长它们的健康寿命。”
在这项新研究中,Baker团队使用了模拟阿尔茨海默病的小鼠模型。这些小鼠的神经元中会产生粘性的、蜘蛛网状的tau蛋白缠结,并且经过基因修饰后,它们的衰老细胞可以被清除。当衰老细胞被移除时,他们发现这些患病小鼠能够保持形成记忆的能力,炎症迹象消失,没有产生神经原纤维缠结,并且保持正常的脑质量。他们还报道,通过药物干预清除衰老细胞能够调节tau蛋白的聚集。
此外,Baker团队成功鉴定出发生衰老的特定细胞类型。在显微镜下观察大脑组织时,他们发现两种不同的脑细胞——小胶质细胞和星形胶质细胞——发生了衰老。这些细胞是神经元健康和信号传导的重要支持者,因此其中任何一种细胞发生衰老都会对神经元健康产生负面影响。
这一发现为阿尔茨海默病的治疗提供了新的潜在靶点。衰老细胞通过分泌促炎因子、趋化因子和基质金属蛋白酶等衰老相关分泌表型(SASP)因子,加剧神经炎症和tau蛋白病理。清除这些衰老细胞可能成为延缓或预防阿尔茨海默病进展的有效策略。目前,已有多种senolytic药物(如达沙替尼+槲皮素组合)进入临床试验,用于清除衰老细胞并改善认知功能。
参考文献:
Tyler J. Bussian, Asef Aziz, Charlton F. Meyer et al. Clearance of senescent glial cells prevents tau-dependent pathology and cognitive decline. Nature, Published Online: 19 September 2018, doi:10.1038/s41586-018-0543-y.