我们大脑中的干细胞在一生中都会产生新的神经元,例如在海马体中。大脑的这个区域在一系列记忆过程中起着关键作用。随着年龄的增长,阿尔茨海默病患者的海马体产生新神经元的能力会稳步下降,其记忆功能也会随之下降。

《Neuroscience News》官网2月27日消息

年龄依赖性细胞损伤的分布

苏黎世大学(University of Zurich)大脑研究所教授Sebastian Jessberger的研究小组进行的一项研究显示,随着年龄的增长,新神经元的形成是如何受到损害的。神经干细胞细胞核中的蛋白质结构确保了随着时间积累的有害蛋白质在细胞分裂时不均匀地分布在两个子细胞上。

这似乎是维持神经元供应的细胞长时间增殖能力的重要组成部分。然而,随着年龄的增长,核酸蛋白的数量发生变化,导致有害蛋白在两个子细胞之间的分布有缺陷。这导致老年小鼠大脑中新产生的神经元数量减少。

这一过程的核心元素是一种称为Lamin B1的核蛋白,随着人们年龄的增长,Lamin B1的水平会下降。当研究人员在衰老小鼠的实验中增加了Lamin B1水平时,干细胞分裂得到改善,新神经元的数量也增加了。

“随着年龄的增长,全身的干细胞逐渐失去了增殖的能力。使用基因工程和尖端显微镜技术,我们能够识别与这一过程相关的机制,”博士生和第一作者Khadeesh bin Imtiaz说。

小鼠海马中的干细胞(蓝色):随着年龄的增长,随着核蛋白lamin B1(红色)的减少,它们形成新神经元的能力下降

阻止干细胞的老化过程

这项研究是几个正在进行的旨在重新激活老化干细胞的项目的一部分。受损组织的再生能力通常会随着年龄的增长而下降,因此会影响体内几乎所有类型的干细胞。“虽然我们的研究仅限于大脑干细胞,但当涉及到其他干细胞的衰老过程时,类似的机制可能发挥关键作用,”Sebastian Jessberger说。

这些最新的发现是探索年龄依赖性干细胞行为变化的重要一步。“我们现在知道,我们可以重新激活大脑中老化的干细胞。我们希望这些发现有一天能帮助提高神经发生水平,例如老年人或患有阿尔茨海默病等退行性疾病的人。即使这可能还需要许多年的时间,”Jessberger说。

研究于近日发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上。

研究于2021年2月24日发表在《Cell Stem Cell》(最新影响因子:20．860)杂志上

参考文献

Source:University of Zurich

Reactivating Aging Stem Cells in the Brain

Reference:

Muhammad Khadeesh bin Imtiaz, Baptiste N． Jaeger, Sara Bottes, Raquel A．C． Machado, Mojca Vidmar, Darcie L． Moore, Sebastian Jessberger． Declining lamin B1 expression mediates age-dependent decreases of hippocampal stem cell activity． Cell Stem Cell, 2021; DOI: 10．1016/j．stem．2021．01．015

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