jhsbj的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/jhsbj

博文

神经干细胞和衰老 精选

已有 5238 次阅读 2017-9-18 15:32 |系统分类:观点评述|关键词:神经干细胞,衰老,抗衰老,外泌体miRNA| 衰老, 抗衰老, 神经干细胞, 外泌体miRNA

探讨人类大脑与衰老之间的关系和对衰老过程的影响,始终是生命科学领域广泛关注的课题。已有的认识均认为神经系统与衰老的发生发展过程有着密切的联系,也认为下丘脑是重要的相关区域。成体神经干细胞分布在脑的一些部位,参与神经发生(neurogenesis)和一些相关的神经生理功能。目前对神经生成的研究多集中在下丘脑和大脑侧脑室下区。新近的研究显示。存在于下丘脑,尤其是下丘脑内侧基底部的成体神经干细胞,对调节体内神经内分泌生理平衡至关重要。这些区域内神经生成减少常伴有与衰老相关的疾病发生。

最近 纽约爱因斯坦医学院的一项工作对神经干细胞与衰老过程的关系做了比较系统的研究(Hypothalamicstem cells control ageing speed partly  through exosomal miRNAs, Nature Aug 2017)。这项工作是利用小鼠动物模型来完成的。实验结果主要包括:

1. 随着小鼠的老化其下丘脑神经干细胞减少和丧失。检测显示2个月的幼年小鼠下丘脑有众多神经干细胞存在,22个月衰老小鼠下丘脑大多数神经干细胞丧失(图1)。



2. 神经干细胞的丧失可以加速小鼠的衰老过程。

采用下丘脑注射TK1病毒/GCV方法,可杀伤70%的局部神经干细胞。这些使神经干细胞丧失的小鼠衰老过程显著加速(图2),并伴有肌肉耐力,协调性,认知能力,社会性和新目标识别等与衰老相关的能力下降。


3. 植入神经干细胞可以减缓衰老过程。

在鼠龄8个月小鼠下丘脑植入具有抗炎性反应的神经干细胞系(Iκ Bα-htNSCs),显示植入神经干细胞的小鼠的衰老过程延缓(图3)。而植入无抗炎能力难于存活的神经干细胞系(htNSC), 或者植入神经星型胶质细胞或间充质干细胞(MSC)的小鼠,都没有表现出延缓衰老的作用。


    根据上述研究结果,作者认为神经干细胞的丧失是衰老过程的重要原因,其生物学基础可能与神经发生和神经内分泌这两个方面有关。由于本实验中植入或杀伤神经干细胞对衰老的调整过程,是在3-4个月相对短时间内发生的,不足以有显著的神经发生产生,也就是说,不能由神经干细胞产生足够的新生神经元。因此推断,应该是神经干细胞的内分泌功能对衰老过程的调节起主要作用。通过进一步的实验研究显示,下丘脑神经干细胞能产生大量外泌体miRNA(exosomal miRNAs), 几乎是下丘脑神经星型胶质细胞和间充质干细胞的100倍。给予外泌体miRNA治疗小鼠,能纠正与衰老相关的多种异常改变。因此认为是神经干细胞的抗衰老作用,部分是由神经干细胞分泌的外泌体miRNA(exosomal miRNAs)来完成的。

这项动物实验研究提供了下丘脑神经干细胞减少对衰老过程产生影响的证据,可能为干细胞抗衰老指出一些方向性的新途径。然而小鼠实验结果并不能直接代表或直接应用于人体的情况。实验采用的神经干细胞系也与正常下丘脑神经干细胞存在不同,所分泌的外泌体miRNA种类也不完全一致。哪些外泌体能够影响和控制衰老过程?这些外泌体是怎样控制衰老过程的?都是需要进一步明确的问题。此外,植入和杀伤神经干细胞后,导致延长和减少的小鼠生存时间的曲线,近乎是平行的理想化曲线,在动物实验中不太容易达到。

在人体中相应的类似研究是关键性的,也是需要一个相对长期的过程。神经系统之外的其他重要脏器,例如:肝脏,肾脏,造血组织等的干细胞减少,都可能对衰老过程产生类似于或不同于神经干细胞样的影响。正像作者自己指出的:下丘脑神经干细胞对衰老速度的控制,仅部分是通过外泌体miRNA来完成的。此外,即使神经干细胞和外泌体miRNA抗衰老的认识是正确的,那么如何选择正确的时间,如何将神经干细胞或者外泌体植入下丘脑中的正确部位,仍然是需要解决的实际和具体的问题。




http://blog.sciencenet.cn/blog-3302154-1076509.html

上一篇:放射外科—拓姆刀和射波刀的特点与应用
下一篇:癌症诊疗高新技术的背后

4 李东风 张海权 刘学武 shenlu

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (3 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2019-9-15 22:33

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部