研究人员使用一种临床批准的药物,在小鼠中逆转了与衰老相关的脑废物积累,以促进废物清除并可能治疗神经系统疾病。
阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经系统疾病通常被认为是“脏脑”疾病,即大脑难以清除有害废物。衰老显著增加了这些疾病的风险,因为随着年龄增长,我们大脑清除有毒积累的能力会减弱。然而,最近对小鼠的研究表明,有可能逆转这些与年龄相关的变化,并恢复大脑的废物清除过程。
“这项研究表明,恢复颈部淋巴管功能可以显著挽救与年龄相关的大脑废物清除减慢,”罗切斯特大学哈金姆工程与应用科学学院机械工程学教授Douglas Kelley博士说。“此外,这是用一种已经在临床使用的药物完成的,提供了一种潜在的治疗策略。”Kelley是与Maiken Nedergaard博士共同领导这项研究的主要作者之一,该研究发表在《自然·衰老》期刊上。
一个由微型泵组成的网络将废物从大脑中吸出
一旦载有蛋白质废物,颅骨内的脑脊液需要进入淋巴系统并最终进入肾脏,在那里与身体的其他废物一起被处理。这项新研究结合了先进的成像和粒子追踪技术,首次详细描述了颈部淋巴管(一半脏脑脊液通过它离开大脑)的路线。
除了测量脑脊液的流量,研究人员还能够观察和记录颈部淋巴管的脉动,这有助于将脑脊液从大脑中吸出。“与心血管系统有一个大泵(心脏)不同,淋巴系统中的液体是由一个微型泵网络运输的,”Kelley说。这些称为淋巴管的微型泵有防止回流的瓣膜,并一个接一个地串联起来形成淋巴管。
研究人员发现,随着小鼠年龄增长,收缩频率降低,瓣膜失效。结果,老年小鼠大脑中脏脑脊液流出的速度比年轻动物慢63%。
已知药物重新启动大脑清洁液体的流动
然后,研究团队试图看看他们是否能复活淋巴管,并确定了一种名为前列腺素F2α的药物,这是一种类似激素的化合物,通常用于引产,已知有助于平滑肌收缩。淋巴管内衬有平滑肌细胞,当研究人员将这种药物应用于老年小鼠的颈部淋巴管时,收缩频率和脏脑脊液从大脑流出的流量都增加了,恢复到了年轻小鼠的效率水平。
“这些血管 conveniently 位于皮肤表面附近,我们知道它们很重要,现在我们知道了如何加速其功能,”Kelley说。“人们可以看到这种方法,也许与其他干预措施相结合,如何成为这些疾病未来疗法的基础。”
参考原文: Ting Du, et al. “Restoration of cervical lymphatic vessel function in aging rescues cerebrospinal fluid drainage”. Nature Aging. 15 August 2024. DOI: 10.1038/s43587-024-00691-3.