年轻小鼠脑脊液让老年小鼠记忆改善

在60岁以上的老年人群体中，高达1/4受到与年龄有关的认知衰退影响。此前的研究显示，健康的饮食和规律的锻炼可以帮助预防这种衰退，但目前还没有治疗方法可以让大脑“返老还童”。

近年来，科学界在理解大脑发育和衰老过程中的变化方面取得一些进展，同时激发出一个大胆的假设：利用年轻因素来减缓与年龄相关的认知变化，甚至使老化的大脑恢复活力。

北京时间5月11日晚间，顶级学术期刊《自然》（Nature）发表的一项研究初步支持了上述思路。斯坦福大学医学院等团队的研究人员将年轻小鼠脑脊液（CSF）灌注给老年小鼠，后者出现了记忆改善。他们还提出，这可能要归功于对神经细胞功能具有恢复能力的生长因子。该研究结果证明了年轻小鼠的脑脊液对衰老大脑具有潜在的再生性能。

论文中写道，最近对整个生命过程中系统环境如何塑造大脑的了解，产生了许多减缓大脑衰老的干预策略。脑脊液构成了脑细胞的直接环境，为它们提供营养物质，在发育过程中传递信号，指导神经元祖细胞的增殖和分化。

然而，随着人类年龄的增长，脑脊液蛋白的组成发生了变化，表现为炎症蛋白的增加和脑源性神经营养因子(BDNF)等生长因子的减少。不过，脑脊液中的这些变化是否与年龄相关的认知能力下降有关尚不清楚。

研究团队称，由于脑脊液收集和脑脊液直接输注脑的技术限制，通过在体内进行脑脊液转移来实现这一功能的测试一直很困难。他们推断，在脑室(ICV)内给老年小鼠注入年轻的脑脊液会对大脑产生恢复活力的作用。

为了测试这种推断，研究团队将年轻小鼠（10周大）的脑脊液灌注到老年小鼠（18月龄）的大脑中。结果显示，年轻小鼠的脑脊液能增强对海马体内少突胶质前体细胞的刺激，具有让少突胶质细胞（一类神经细胞）和髓鞘质（一种能保护神经细胞的脂肪物质）再生的潜力。海马体是大脑中的一个关键记忆中心，通常是与年龄相关的认知衰退研究的焦点。

为了明确这些效应背后的机制，团队研究了被年轻小鼠脑脊液激活的信号转导通路。研究显示，名为SRF的转录因子能介导年轻小鼠脑脊液对少突胶质前体细胞的影响，而且该转录因子在老年小鼠海马体中的表达会下降。

研究还发现，Fgf17生长因子是诱导SRF信号转导的候选分子。Fgf17在衰老小鼠中的表达水平被证明会下降。然而，给老年小鼠注射Fgf17能重现灌注年轻小鼠脑脊液后产生的效应，包括诱导少突胶质前体细胞增殖和改善记忆功能。

年轻的脑脊液改善记忆，促进少突胶质细胞祖细胞(OPC)增殖和分化。

研究团队总结道，这些发现表明年轻的脑脊液具有“返老还童”的能力，并确定Fgf17是在衰老的大脑中恢复少突胶质细胞功能的关键靶点。

《自然》还同期刊发了波士顿儿童医院Miriam Zawadzki等人的新闻与观点文章。Zawadzki等人评价道，上述研究在大脑健康和衰老领域取得了突破性进展，他们发现年轻的脑脊液中含有一种因子，可以通过海马中少突胶质细胞的成熟和髓鞘的形成，帮助老年小鼠回忆记忆。

“这项研究不仅提示了FGF17作为治疗靶点的潜力，还显示出能让药物直接进入脑脊液的给药路径对于治疗痴呆症的可能益处。”Zawadzki等人认为，任何此类治疗都将对支持我们日益老龄化的人口大有裨益。