PNAS：神经元的寿命外因为主导

在发表于2月25日PNAS上的一篇论文中，研究人员发现如果将小鼠的神经元移植到更长寿的大鼠中，可使得这些细胞比原小鼠宿主更长命。这些通常在小鼠生命结束前相继死亡的神经元在移植到大鼠后，生存时间延长了两倍，尽管显示出功能减弱迹象。这些研究结果表明，神经元的存活并没有经过预先编程，而是受到大脑环境的强有力影响。

　　

生物通报道  在发表于2月25日《美国科学院院刊》（PNAS）上的一篇论文中，研究人员发现如果将小鼠的神经元移植到更长寿的大鼠中，可使得这些细胞比原小鼠宿主更长命。这些通常在小鼠生命结束前相继死亡的神经元在移植到大鼠后，生存时间延长了两倍，尽管显示出功能减弱迹象。这些研究结果表明，神经元的存活并没有经过预先编程，而是受到大脑环境的强有力影响。

Buck衰老研究所细胞细胞和分子生物学家Judith Campisi（未参与该研究）认为，该研究表明“生物体的整体老化环境”会影响细胞的功能和生存。“小鼠细胞中并没有什么内在的东西决定了它们应当生存18个月，随后便不能再存活。”这一研究数据支持了其他的研究，表明了“非细胞自主”因素在老化中的重要作用。

论文的第一作者、意大利帕维亚大学神经外科医生Lorenzo Magrassi说，以往有一些移植研究旨在探究发育过程中作用于神经元的内在和环境信号，这项针对神经元寿命的研究便是起因于此。移植的小鼠神经元能够在年轻大鼠大脑中正常发育，然而研究人员并不知道这些神经元能够在更长寿的大鼠中存活多久。“问题是，当在小鼠生命中应该发生死亡之时，这些在大鼠大脑中的神经元是将会死去，还是存活？”Magrassi说。

为了检测确定小鼠神经元是否能够活得比小鼠长久，Magrassi和同事Ferdinando Rossi以及都灵大学的Ketty Leto，在来自一种平均寿命为18个月的小鼠品系的神经前体细胞中，表达了绿色荧光蛋白（GFP），然后将这些细胞移植到GFP阴性、寿命长两倍的Wistar大鼠中。这些小鼠细胞分化生成了各种神经类型，并正常整合到它们的新环境中。Magrassi侧重研究了一种称作浦肯野细胞（Purkinje cell，PCs）的特殊衍生细胞类型，在小鼠中动物迈向老龄前40%的这些细胞会相继死亡。相比之下，直至死亡Wistar大鼠能保有90%的PCs。

研究人员发现，并没有像小鼠PCs一样相继死亡，移植神经元能够像大鼠PCs那样存活，这表明啮齿动物大脑微环境中的因子驱动了它们的生存或死亡。“并没有预先设定的遗传时钟，”Magrassi说。

在其他方面，小鼠神经元保留了一些小鼠样的特征，例如细胞较小，它们似乎也随着大鼠的衰老而衰老，丧失健康年轻神经元中的许多细胞突出。Campisi说，这很容易理解，因为驱动衰老和死亡的机制并不一定是相同的。

蒙特利尔大学分子生物学家Gilbert Bernier（未参与该研究）认为，研究表明了神经元环境的改变会提高PC的寿命。目前并不清楚是什么导致小鼠首先丧失PCs，Bernier推测可能有其他类型的神经元或免疫细胞介导的炎症参与其中。Magrassi和他的协作者们现正在比较宿主和移植小鼠神经元的蛋白质组，以了解小鼠和大鼠PC寿命的差异。

尽管机制不明，Magrassi对于这些研究发现的意义感到非常兴奋。“它意味着你可以延长动物的最长寿命，你不必担心在动物死去之前神经元将会死亡。”

(生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Lifespan of neurons is uncoupled from organismal lifespan

Neurons in mammals do not undergo replicative aging, and, in absence of pathologic conditions, their lifespan is limited only by the maximum lifespan of the organism. Whether neuronal lifespan is determined by the strain-specific lifetime or can be extended beyond this limit is unknown. Here, we transplanted embryonic mouse cerebellar precursors into the developing brain of the longer-living Wistar rats. The donor cells integrated into the rat cerebellum developing into mature neurons while retaining mouse-specific morphometric traits. In their new environment, the grafted mouse neurons did not die at or before the maximum lifespan of their strain of origin but survived as long as 36 mo, doubling the average lifespan of the donor mice. Thus, the lifespan of neurons is not limited by the maximum lifespan of the donor organism, but continues when transplanted in a longer-living host.