罗切斯特大学的科学家们正在用一种目前用于引产的药物修复大脑的垃圾处理系统。

罗切斯特大学

8月15日

阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经性疾病可以被视为“脏脑”（dirty brain）疾病，因为患病的大脑难以清除有害废物。衰老是关键风险因素，因为随着年龄的增长，我们大脑清除有毒积聚物的能力会减慢。然而，小鼠的新研究表明，有可能逆转与年龄相关的影响并恢复大脑的废物清除过程。

罗切斯特大学（University of Rochester，UR）机械工程教授 Douglas Kelley 博士说：“这项研究表明，恢复颈部淋巴管功能可以显著挽救与年龄相关的大脑废物清除速度减慢的问题。此外，这是通过使用一种已经在临床上使用的药物来实现的，这为潜在的治疗策略提供了可能。”

Kelley 是这项研究的主要作者之一，该研究发表在《自然-衰老》（Nature Aging）杂志上[1]，另一名主要作者是 Maiken Nedergaard，她是罗切斯特大学转化神经医学中心（Center for Translational Neuromedicine）的联合主任。这项研究是罗切斯特大学哈吉姆工程与应用科学学院（Hajim School of Engineering & Applied Sciences）和医学中心的研究人员进行的众多合作之一。

研究于2024年8月15日发表在《Nature Aging》（最新影响因子：17.0）杂志上

Nedergaard 及其同事于 2012 年首次描述了类淋巴系统（Glymphatic system，亦称胶状淋巴系统）[2]，这是大脑独特的废物清除系统，它利用脑脊液（CSF）冲走能量需求高的神经元和大脑中其他细胞在正常活动期间产生的多余蛋白质。这一发现为治疗大脑中蛋白质废物积聚的常见疾病（如阿尔茨海默病中的 β-淀粉样蛋白和 tau 蛋白，以及帕金森病中的 α-突触核蛋白）提供了新的潜在方法。在健康和年轻的大脑中，淋巴系统能够很好地清除这些有毒蛋白质，然而，随着年龄的增长，该系统会减慢，从而为这些疾病的发生奠定了基础。

类淋巴系统的研究于2012年8月15日发表在《Science Translational Medicine》（最新影响因子：15.8）杂志上

微小的泵网络将废物从大脑中抽出

一旦颅内的脑脊液（CSF）充满了蛋白质废物，它就需要通过淋巴系统最终到达肾脏，在那里与身体的其他废物一起进行处理。这项新研究结合了先进的成像和粒子追踪技术，首次详细描述了颈部淋巴管中的路径，即一半脏脑脊液通过该路径离开大脑。

除了测量脑脊液的流量，包括研究第一作者 Ting Du 和 Aditya Raghunandan、Humberto Mestret 在内的研究小组还能够观察和记录帮助将脑脊液排出大脑的颈部淋巴管的跳动。Kelley 说：“与心血管系统有一个大泵（心脏）不同，淋巴管系统中的液体是由一个小泵网络来运输的。”这些微小的泵被称为淋巴管，有瓣膜来防止回流，并一个接一个地串在一起，形成淋巴管。

研究人员发现，随着小鼠年龄的增长，收缩频率降低，瓣膜失效。因此，年老小鼠的脏脑脊液流出大脑的速度比年轻小鼠慢 63%。

罗切斯特大学医学中心神经病学系的机械工程教授Douglas Kelley（左）和助理教授Ting Du正在研究颈部淋巴管如何将脑脊液从大脑中排出。随着我们年龄的增长，这种流动的变化会增加罹患阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经系统疾病的风险

已知药物重启大脑清洁液流动

随后，研究团队开始探索是否能够使淋巴管恢复活力，并发现了一种名为地诺前列素（Prostaglandin F2α，PGF2α）的药物，这是一种类激素化合物，医学上常用于引产，并已知有助于平滑肌收缩。淋巴管的内壁覆盖着平滑肌细胞，当研究人员将这种药物应用于老年小鼠的颈部淋巴管时，淋巴管的收缩频率和脏脑脊液的流出量均有所增加，恢复到年轻小鼠的效率水平。

“这些颈部淋巴管位置表浅，我们知道它们很重要，现在我们知道如何加速其功能，” Kelley 说，“将来这种方法或许与其他干预措施相结合，可能成为未来治疗这些疾病的基础。”

创立于1850年的罗切斯特大学

Glymphatic system，即类淋巴系统，是一个近年来在神经科学领域中被发现并受到广泛关注的重要概念。该系统由丹麦神经科学家Maiken Nedergaard在2012年首次正式描述并命名，它指的是一种特殊的脑内清除机制，负责移除大脑中的代谢废物和毒素。

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参考文献

Source：Universityof Rochester Medical Center

Cleaning up the aging brain

References：

[1].Du, T., Raghunandan, A., Mestre, H. etal. Restoration of cervical lymphatic vessel function in aging rescuescerebrospinal fluid drainage. Nat Aging (2024). https://doi.org/10.1038/s43587-024-00691-3

[2]. Jeffrey J. Iliff et al. ,AParavascular Pathway Facilitates CSF Flow Through the Brain Parenchyma and theClearance of Interstitial Solutes, Including Amyloid β.Sci.Transl. Med.4,147ra111-147ra111(2012).DOI:10.1126/scitranslmed.3003748

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       原文标题 : 清理老化的大脑