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血小板第4因子(platlet factor 4,PF4)是一种由 70 个氨基酸组成的蛋白质,由活化血小板的 α 颗粒释放,是一种多肽的四聚体。易结合并中和肝素,并易结合于血管内皮细胞表面的硫酸乙酰肝素上,以减慢凝血酶灭活过程,从而促进血栓形成。作为中性粒细胞和成纤维细胞的强化学引诱剂,PF4 可能在炎症和伤口修复中发挥作用。长期以来PF4一直以在促进血液凝固和密封破裂血管方面的作用而闻名。现在,研究人员想知道这种信号分子是否可用于治疗与年龄相关的认知障碍,如阿尔茨海默病。
“治疗的可能性非常令人兴奋,”马萨诸塞州波士顿哈佛大学的遗传学家和抗衰老科学家David Sinclair说,他没有参与这项研究。该研究于8月16日发表在《自然》杂志上。
Platelet factors attenuate inflammation and rescue cognition in ageing | Nature
大约10年前,科学家发现年轻小鼠的血液可以恢复老年小鼠的年轻特性,包括学习能力。这个想法吸引了加州大学旧金山分校的神经科学家索尔·维尔达(Saul Villeda),他是这项新研究的合著者。此后,他和同事们一直试图确定导致这种恢复活力的血液成分。
沿着这个研究思路,过去已经发现很多蛋白可能具有作用,例如FGF12、金属蛋白抑制因子和Klotho 等。现在的研究是发现了更新的分子,这种分子是否具有年轻血液的功能,或者能否产生足够强的抗衰老效应。仍然需要进一步研究。这个研究也给过去进行的血小板注射疗法提供了新的研究思路。
几条证据表明PF4可能是这些成分之一,包括年轻小鼠血液中这种分子的水平高于老年小鼠。Villeda和他的同事尝试将PF4注射到老年小鼠中,而不包括其他血液成分。研究人员发现,各种类型的免疫细胞的比例发生了变化,变得与年轻小鼠中常见的比例更加相似。一些免疫细胞也恢复到更年轻的基因表达模式。
虽然PF4不能穿过血脑屏障,但它对免疫系统的影响也导致了大脑的变化,可能是通过间接机制。接受PF4剂量的老年小鼠显示海马体的破坏性炎症减少 - 海马体是大脑中特别容易受到衰老影响的一部分。他们还显示出促进突触可塑性(改变神经细胞之间连接强度的能力)的分子水平增加。
注射PF4的老年小鼠在认知测试中也比老年对照小鼠表现更好,例如记住在被迫游过迷宫时可以休息的水下平台。
在这项研究之前,“据我所知,没有人真正表明血小板可以在认知中发挥作用”,盐湖城犹他大学的血小板生物学家罗伯特坎贝尔说。“我对此感到非常兴奋。”
今天发布的另外两份出版物也表明,PF4在调节衰老特征方面发挥作用。加州大学旧金山分校的Dena Dubal和她的同事发现PF4增强了突触可塑性。4澳大利亚布里斯班昆士兰大学的Tara Walker和她的同事表明,PF4参与新神经元的形成。5.
PF4是Villeda和其他人近年来发现的少数与衰老有关的分子之一。有些涉及认知,而另一些则与衰老方面有关,例如肌肉损失,有些具有多种功能。
包括Elevian和Alkahest在内的生物技术公司正试图将这些发现转化为促进再生和健康老龄化的疗法。Villeda说,治疗可能需要考虑与衰老有关的一系列因素,不同的治疗组合可能适合不同的人。
如果PF4水平的降低被证明在阿尔茨海默病之前,这种分子可以用作生物标志物来识别可能从其他治疗中受益的人,明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所的生理学家Cheryl Conover说。一些现有的阿尔茨海默氏症治疗方法如果在疾病的早期阶段使用,效果最好,因此在出现症状之前识别处于危险之中的人的方法将是有帮助的。
图 小鼠的海马体的衰老相关变化在接受称为血小板因子4(PF4)小鼠中部分逆转。
研究论文摘要
鉴于在不断增长的老年人口中预测痴呆相关疾病的发病率增加,确定延缓并可能逆转与年龄相关的认知能力下降的治疗方法至关重要1.在这里,我们表明血小板因子将年轻血液的益处转移到老化的大脑中。老年雄性小鼠全身暴露于含有血小板的年轻小鼠的一小部分血浆中,在转录和细胞水平上减少了海马体中的神经炎症,并改善了海马依赖性认知障碍。相对于老年人,年轻小鼠和人类的血浆制剂中血小板来源的趋化因子血小板因子4(PF4)(也称为CXCL4)的循环水平升高。全身施用外源性PF4可减轻年龄相关性海马神经炎症,引发突触可塑性相关分子变化并改善老年小鼠的认知能力。我们认为,循环促衰老免疫因子水平的降低和老化外周免疫系统的恢复与全身性PF4对老年大脑的有益影响有关。从机制上讲,我们将CXCR3确定为趋化因子受体,其部分介导全身性PF4对老年大脑的细胞,分子和认知益处。总之,我们的数据将血小板衍生因子确定为潜在的治疗靶点,以减轻炎症和挽救老年人的认知。
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GMT+8, 2024-11-23 15:20
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