大脑下丘脑中的干细胞可以控制体内衰老的速度
阿尔伯特爱因斯坦医学院的科学家们发现,大脑下丘脑中的干细胞可以控制体内衰老的速度。这项在老鼠身上做出的发现可能会产生新的策略来抵御与年龄有关的疾病并延长寿命。该论文今天在线发表在“自然”杂志上。
由阿尔伯特爱因斯坦医学院医学博士Dongsheng Cai领导的研究人员发现,大脑下丘脑中的干细胞控制着人体衰老的速度,这可能会导致新的策略,以防止与年龄相关的问题。疾病和延长寿命。
Dongsheng Cai,MD,Ph.D。已知下丘脑可以调节生长,发育,繁殖和新陈代谢等重要过程。在2013年的一篇Nature论文中,爱因斯坦的研究人员发现了令人惊讶的发现,即下丘脑还能调节全身的衰老。现在,科学家已经确定了下丘脑中控制衰老的细胞:一小群成人神经干细胞,已知它们负责形成新的大脑神经元。
“我们的研究表明,下丘脑神经干细胞的数量在动物的生命周期中自然下降,这种下降加速了衰老,”资深作者,爱因斯坦分子药理学教授,医学博士Dongsheng Cai说。“但我们也发现这种损失的影响并非不可逆转。通过补充这些干细胞或它们产生的分子,可以减缓甚至逆转全身衰老的各个方面。”
在研究下丘脑中的干细胞是否是衰老的关键时,研究人员首先研究了这些细胞的命运,因为健康的老鼠变老了。当动物达到约10个月时,下丘脑干细胞的数量开始减少,这是在通常出现衰老迹象之前几个月。“老年人 - 大约两岁的老鼠 - 大部分细胞都消失了,”蔡博士说。
接下来,研究人员想要了解这种干细胞的逐渐丧失是否真的导致衰老并且不仅与之相关。因此他们观察了当他们选择性地破坏中年小鼠的下丘脑干细胞时发生的事情。“与对照小鼠相比,这种破坏大大加速了衰老,干细胞受损的动物早于正常死亡,”
可以在下丘脑中加入干细胞来抵抗衰老吗?为了回答这个问题,研究人员将下丘脑干细胞注入中年小鼠的大脑,这些小鼠的干细胞已被破坏,并进入正常老鼠的大脑。在两组动物中,治疗减缓或逆转了各种衰老指标。
蔡博士及其同事发现,下丘脑干细胞似乎通过释放称为microRNA(miRNA)的分子发挥其抗衰老作用。它们不参与蛋白质合成,而是在调节基因表达中起关键作用。miRNA被包装在称为外泌体的微小颗粒中,下丘脑干细胞释放到小鼠的脑脊液中。
研究人员从下丘脑干细胞中提取含miRNA的外泌体,并将其注射到两组小鼠的脑脊液中:下丘脑干细胞被破坏的中年小鼠和正常的中年小鼠。通过组织分析和行为测试测量,这种治疗显着减缓了两组动物的衰老,所述行为测试涉及评估动物的肌肉耐力,协调,社会行为和认知能力的变化。
研究人员现在正在尝试确定微小RNA的特定群体以及这些干细胞分泌的其他因素,这些因素是导致这些抗衰老作用的原因 - 这可能是减缓衰老过程和治疗与年龄有关的疾病的第一步。