Nature医学：输血帮助恢复青春

　　

生物通报道  来自斯坦福大学医学院的研究人员在一项新研究中发现，年轻小鼠血液中的某样东西或某些东西能够恢复老年小鼠的脑功能（延伸阅读：两篇Science文章：发现助推“返老还童”的蛋白）。

如果在人类也是同样的情况的话，它有可能为给我们衰老的大脑重新充电提供了一个新范例，并有可能为治疗阿尔茨海默氏症一类的痴呆症指出了新的治疗方法。

在发表于5月4日《自然医学》（Nature Medicine）杂志上的新研究论文中，研究人员采用复杂的技术确定与年轻小鼠共享血液的老年小鼠大脑中许多重要分子、神经解剖学和神经生理学发生了改变。

研究的资深作者、神经病学和神经科学教授Tony Wyss-Coray说，他们还完成了一项简单的关键实验。科学家们给一些老年小鼠输注了来自年轻小鼠或年老小鼠的血浆，而另一些则完全没有输注血浆，简单地比较了它们在标准实验室空间记忆测试中的行为表现。

Wyss-Coray说：“这本该在20年前完成。你不需要知道大脑如何运作。你只需给予一只老年小鼠年轻的血液，看看动物是否会变得比以往更加的聪明。只是没有人去做而已。”

Wyss-Coray创建了一家叫做Alkahest的生物技术公司来探讨新研究结果的治疗意义。他担任了Alkahest科学咨询委员会的主任。

逆转损伤

研究的主要作者Saul Villeda说：“我们证实至少可以逆转一些年龄相关的脑功能损伤。它们还并非是最终的结果。”

在发表于2011年《自然》（Nature）杂志上的一篇论文中Wyss-Coray、Villeda和同事们揭示出，相比于以相似方式接触老年小鼠血液的衰老小鼠，接触年轻小鼠血液的动物其大脑的一些关键区域生成了更多的新神经细胞。与之相反，让年轻小鼠接触来自老年小鼠的血液会对新神经细胞生成产生相反的效应，降低了年轻小鼠在环境中通行的能力。

然而早期的研究工作没有直接评估年轻小鼠血液对于老年小鼠行为的影响。这一次，研究人员检测了神经回路和个别神经细胞所发生的改变，以及明显改善的学习和记忆。首先，他们检测了一对通过手术将循环系统连接在一起的小鼠。这些联体生活小鼠共享血液供应。

Wyss-Coray研究小组尤其注意了这些联体生活小鼠的海马脑结构。在小鼠和人类中，这一结构对于形成某些类型的记忆，尤其是回忆和识别空间模式至关重要。“在不使用你的GPS系统时，你想要在停车场找到你的车子或是在城市中驾驶穿行，你就会需要用到它，”Wyss-Coray说。

经历会改变海马的活动和解剖学。例如，一些研究发现一个经验丰富的伦敦出租车司机的海马相比于第一次被雇佣的司机以及普通人的海马要大一些。海马也极其易受正常衰老过程的影响，随着人们年龄的增长，显示出早期的功能损害。在阿尔茨海默氏症一类的痴呆症中，这种海马退化加剧，导致无法形成新的记忆。

Villeda说：“我们知道随着小鼠和人们年龄的不断增长，海马中会发生一些有害的解剖及功能改变。这只是由自然衰老所引起。我们都在朝着这一方向前进。”

通过比较循环系统分别与年轻小鼠或其他老年小鼠连接的这些衰老小鼠的海马，研究人员发现许多生化、解剖和电生理检测指标存在一致的差异，这些指标已知对于编码保留在大脑皮质的新经历的一些神经细胞回路极其重要。

为衰老的大脑重新充电

相比于与老年小鼠连体的老年小鼠，与年轻小鼠连体的老年小鼠的海马与年轻小鼠更为相像。与年轻小鼠配对的老年小鼠生成了更大量的、已知在学习之时海马细胞会生成的某些物质。此外，这些小鼠海马神经细胞具有更大的增强神经细胞之间连接的能力——这对于学习和记忆极为重要。

“就好像用年轻的血液给这些衰老的大脑重新充电，”Wyss-Coray说。

此外，在快速定位水下平台和恐惧实验中，研究人员证实注入年轻小鼠血浆的老年小鼠变现更好。

发现一些因子

在两项测试中，研究人员发现在将血浆提供给老年小鼠之前首先接受高温处理，这些改善效应会消失。热处理可导致蛋白质变性，这表明有一个或一组血液蛋白导致了给予老年小鼠中所见到的认知改善。

Wyss-Coray说：“一些存在于年轻小鼠血液中的因子给老年小鼠的大脑重新充电，使得它的功能更像年轻小鼠的大脑。我们正在努力找出这些因子以及它们的确切组织来源。”

“我们还不知道这是否会在人类中起作用，”他说。他希望能够及早查明事实。他公司的一个近期目标就是通过一项临床试验来测试这一问题。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice

As human lifespan increases, a greater fraction of the population is suffering from age-related cognitive impairments, making it important to elucidate a means to combat the effects of aging1, 2. Here we report that exposure of an aged animal to young blood can counteract and reverse pre-existing effects of brain aging at the molecular, structural, functional and cognitive level. Genome-wide microarray analysis of heterochronic parabionts—in which circulatory systems of young and aged animals are connected—identified synaptic plasticity–related transcriptional changes in the hippocampus of aged mice. Dendritic spine density of mature neurons increased and synaptic plasticity improved in the hippocampus of aged heterochronic parabionts. At the cognitive level, systemic administration of young blood plasma into aged mice improved age-related cognitive impairments in both contextual fear conditioning and spatial learning and memory. Structural and cognitive enhancements elicited by exposure to young blood are mediated, in part, by activation of the cyclic AMP response element binding protein (Creb) in the aged hippocampus. Our data indicate that exposure of aged mice to young blood late in life is capable of rejuvenating synaptic plasticity and improving cognitive function.