随着年龄增长,人类不可避免地面临认知能力下降和记忆衰退的问题。传统观点认为,人出生后大脑中的神经细胞数量固定,这些细胞随年龄增长逐步退化和死亡,且无法替代。然而,以色列魏兹曼研究院的最新研究彻底打破了这一理论。由神经生物学系教授米歇尔·施瓦兹领导的研究小组发现,人体免疫细胞在整个生命过程中可以促进脑细胞的更新,维持大脑的认知能力。
长期以来,包含脑和脊髓的中枢神经系统(CNS)被视为一个“紫禁城”,免疫系统的活动被认为会对这个复杂和动态的神经细胞网构成威胁,因此不被允许进入。尤其是大脑中的免疫细胞可能引发自身免疫疾病,更被视为一种现实威胁。因此,人体中自身免疫细胞的存在通常被认为对健康不利。
但施瓦兹等人发现,这些自身免疫细胞具有潜在功能:如果控制它们的水平,可以通过它们阻止衰竭和退化情况的发生,而正是这些情况损害了中枢神经系统,导致美尼尔病、帕金森病、青光眼和肌萎缩侧索硬化等疾病,以及外伤引起的神经恶化。
在早期研究中,施瓦兹等人已发现,免疫系统中的T细胞对大脑的CNS并不具备攻击性,相反,它们会帮助大脑自身的免疫细胞安全阻止来自受伤神经组织的毒物侵害。令人兴奋的是,这些T细胞在维持正常脑健康过程中也发挥着关键作用。
为找到T细胞促进脑细胞形成的机制,研究人员将具有不同免疫健康状况的老鼠作为试验对象,通过改变生活环境(如施以精神刺激),观察不同T细胞水平的老鼠脑细胞更新情况。例如,向患有多种免疫缺乏症的老鼠注射T细胞以补充其免疫系统,结果发现老鼠的脑细胞有部分更新。
研究人员认为,成人大脑中存在某些固定区域,在整个生命期里一直保持支持脑细胞更新的能力,尤其在精神刺激和身体活动条件下更为明显。例如,海马体(hippocampus)具有维持某些记忆的能力。T细胞的主要作用是使大脑中的这些神经性区域(如海马体)产生新的神经细胞,维持生命体的认知能力。但研究人员仍不解的是,人体如何发送信息促使大脑形成新的脑细胞。
施瓦兹教授指出,免疫T细胞的作用不是影响智力或情感高低,而是使生物体获得维持智力所需的足量蛋白质。这一发现赋予“健康的身体要有一个健康的大脑”新解释:我们可以依赖免疫系统来维持脑功能。
这项研究成果将发表在近期出版的《自然神经科学》杂志上。