
在《细胞干细胞》杂志上发表的一项新研究中,由南加州大学干细胞科学家Michael Bonaguidi博士领导的一个研究小组证明,神经干细胞——神经系统的干细胞——会迅速衰老。
在这项研究中,第一作者、南加州大学Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心Bonaguidi实验室的博士候选人Albina Ibrayeva和她的同事一起观察了年轻、中年和老年老鼠的大脑。
通过在几个月的时间里追踪单个神经干细胞(NSCs),他们确定了“短期NSCs”,它能迅速分化成更特化的神经元,而“长期NSCs”则能不断分裂和复制自己,以维持干细胞的持续储备,并能在大脑中产生许多不同类型的细胞。随着小鼠年龄的增长,这种关键的长期NSCs群体分裂的频率较低,并且无法保持其数量。
接下来,科学家们检查了长期NSCs中的数千个基因,这些基因分裂的频率较低,进入了一种被称为“静止”的不活跃状态。静止的NSCs的基因活性在年轻和中年动物中差异很大。正如预期的那样,基因发生了变化,这些变化控制着神经干细胞如何长期分裂,以及产生新的神经元和其他脑细胞。值得注意的是,在比预期更年轻的年龄,与生物衰老相关的基因活性发生了许多重要变化。这些促衰老基因使细胞更难修复DNA损伤、调节基因活动、控制炎症和处理其他压力。
在促衰老基因中,科学家们最感兴趣的是Abl1,它形成了一个相互关联的基因网络的中心。
Ibrayeva说:“我们对Abl1基因很感兴趣,因为没有人研究过它在神经干细胞生物学中的作用——无论是在发育还是在衰老过程中。”
使用一种现有的经fda批准的化疗药物伊马替尼,科学家可以很容易地抑制Abl1基因的活性。科学家们给老年小鼠服用伊马替尼6天。在药物阻断Abl1基因的活性后,NSCs开始在海马体中分裂和增殖,海马体是大脑中负责学习和记忆的部分。
Bonaguidi说:“我们已经成功地让神经干细胞在不耗尽的情况下分裂更多,这是第一步。”“第二步将是诱导这些干细胞产生更多的神经元。第三步是证明这些额外的神经元确实能改善学习和记忆。还有很多工作要做,但这项研究标志着我们朝着确定处方药的目标取得了令人兴奋的进展,这些处方药可以随着年龄的增长而使我们的大脑恢复活力。”











