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Nature:重磅!發現下丘腦中的一小群成體神經干細胞控制衰老

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摘要:年月日生物谷在一項新的研究中來自美國阿爾伯特愛因斯坦醫學院的研究人員發現大腦下丘腦中的干細胞調控衰老如何快速地在身體中發生這一發現是在小鼠體內取得的可能導致人們開發出阻止年齡相關疾病和延長壽命的新策略相關研究結果于年月日在線發表在期刊上論文標題為
Nature:重磅!發現下丘腦中的一小群成體神經干細胞控制衰老
2017年8月1日/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來自美國阿爾伯特-愛因斯坦醫學院的研究人員發現大腦下丘腦中的干細胞調控衰老如何快速地在身體中發生。這一發現是在小鼠體內取得的,可能導致人們開發出阻止年齡相關疾病和延長壽命的新策略。相關研究結果于2017年7月26日在線發表在Nature期刊上,論文標題為“Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs”。

已知下丘腦調節生長、發育、生殖和代謝等重要的過程。在2013年發表在Nature期刊上的一篇論文(Nature, doi:10.1038/nature12143)中,阿爾伯特-愛因斯坦醫學院的研究人員已取得令人吃驚的發現:下丘腦也調節全身的衰老。如今,他們精確地找到下丘腦中控制衰老的細胞:一小群成體神經干細胞。已知這群成體神經干細胞負責形成大腦中的新的神經元。

論文通信作者、阿爾伯特-愛因斯坦醫學院分子藥理學教授Dongsheng Cai博士說,“我們的研究證實下丘腦神經干細胞的數量在小鼠的一生當中會自然地下降,這種下降加快衰老。但是,我們也發現這種丟失的影響是可逆的。通過補充這些干細胞或它們產生的分子,延緩和甚至逆轉身體中衰老的多個方面就成為可能。”

通過研究下丘腦中的成體神經干細胞是否是衰老的關鍵,這些研究人員首先研究了當健康小鼠變老時這些干細胞的命運。當這些小鼠大約10個月大(在常見的衰老跡象開始出現前幾個月)時,下丘腦中的成體神經干細胞數量開始下降。大約2歲大時,小鼠下丘腦中的大多數成體神經干細胞消失了。

這些研究人員接下來想要了解這種干細胞的逐漸減少是否確實導致衰老,而不僅是與它相關聯。為此,他們選擇性地破壞中年小鼠下丘腦中的成體神經干細胞,結果發現相比于對照小鼠,這種破壞極大地加快衰老,而且這些下丘腦干細胞遭受破壞的小鼠死得更早。

加入小丘腦干細胞到小鼠的下丘腦中能夠抵抗衰老嗎?為了解答這個問題,這些研究人員將下丘腦干細胞注射到下丘腦干細胞已被破壞的中年小鼠的大腦中和正常的老年小鼠的大腦中。在這兩組小鼠中,這種處理會延緩或逆轉衰老的多個方面。

Cai博士和他的同事們發現下丘腦干細胞似乎通過釋放被稱作微RNA(microRNA, miRNA)的分子來發揮它們的抗衰老效應。這些miRNA并不參與蛋白合成,而在調節基因表達中發揮著關鍵作用。miRNA被包裹在被稱作外泌體的微小顆粒的內部。下丘腦干細胞釋放這些外泌體到小鼠的腦脊髓液中。

這些研究人員提取了來自下丘腦干細胞的含有miRNA的外泌體,將它們注射到兩組小鼠---下丘腦干細胞已被破壞的中年小鼠和正常的中年小鼠---的腦脊髓液中。他們發現通過開展組織分析和行為測試(涉及評估這些小鼠的肌肉耐力、協調、社交行為和認知能力上的變化),這種處理方法顯著地延緩衰老。

如今,這些研究人員正在試圖鑒定出這些miRNA的特定組成,以及這些干細胞可能分泌出的導致這些抗衰老效應產生的其他因子。這是潛在地延緩衰老過程和治療年齡相關疾病的第一步。(生物谷 Bioon.com)

參考資料:

Yalin Zhang, Min Soo Kim, Baosen Jia et al. Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs. Nature, Published online 26 July 2017, doi:10.1038/nature23282

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