近日,一項刊登在國際雜志Journal of Experimental Medicine上的研究報告中,來自奧爾巴尼醫學院等機構的科學家們通過研究在老化的大腦中發現了積累的特殊類型的免疫細胞,激活這些細胞或能改善老化小鼠的記憶力,相關研究結果表明,靶向這些細胞或能降低年齡相關的認知能力下降,并幫助人類抵御年齡相關的神經變性疾病的發生。

圖片來源:Fung et al., 2020
大腦會對衰老變得高度易感,隨著年齡的增長,大腦的認知能力,比如學習和記憶能力就會逐漸衰退,人體免疫系統也會隨著機體衰老而發生退化,從而就會增加機體對感染的易感性及高水平炎癥發生的可能性。這項研究中,研究人員發現,名為2類先天性淋巴樣細胞(ILC2s,group 2 innate lymphoid cells)的特殊免疫細胞或許會發生老化相關的改變,這或許就有望幫助研究人員以該細胞為靶點來開發抵御大腦衰老效應的新型策略。
ILC2s位于機體特定組織中,當其損傷時能夠進行自我修復,最近,研究人員發現,脊髓中的ILC2s能促進脊髓損傷后的愈合和修復;然而,研究人員并不清楚中樞神經系統其它部位存在的ILC2s是否能對大腦衰老做出反應。當研究人員對年輕和老年小鼠的大腦進行分析后發現,隨著機體衰老,ILC2s會積累在一種稱之為大腦脈絡叢(choroid plexus)的結構中,這種結構會產生腦脊髓液且與海馬體位置較近,海馬體在機體學習和記憶能力上扮演著關鍵角色,相比年輕小鼠大腦而言,老年小鼠大腦中的ILC2s是前者的5倍,更重要的是,研究人員還在老年個體大腦的脈絡叢中發現了大量的ILC2s。
老年小鼠大腦中的ILC2s在很大程度上處于不活躍或靜止狀態,但利用IL-33細胞信號分子處理動物就能使其激活,IL-33能促進細胞增殖并產生特殊的蛋白,而這種蛋白質能刺激神經元的形成和存活;與年輕小鼠大腦中的ILC2s相比,老年小鼠大腦中的ILC2s存活時間更久且在激活后能產生更多的ILC2s。值得注意的是,利用IL-33處理老年小鼠或給其注射一種在實驗室中預先激活的ILC2,或能在一系列測定學習和記憶能力的認知試驗中改善小鼠的表現;這就表明,激活ILC2就能夠改善老年小鼠的大腦認知功能。
激活的ILC2所產生的其中一種蛋白名為信號分子IL-5,研究者發現,利用IL-5處理老年小鼠會增加其海馬體中新生神經細胞的產生,并能降低大腦中潛在損傷性炎癥的表現,此外,在一系列試驗中,IL-5療法還能改善老年小鼠的認知功能和表現。研究者Yang說道,本文研究結果揭示了組織固有的ILC2細胞會在老化大腦的脈絡叢中進行積累,而且ILC2的激活能夠減緩大腦的老化及年齡相關的機體認知能力下降。
最后研究者表示,機體老化是引發多種神經認知和神經變性疾病的主要風險因素,靶向作用老化大腦中的ILC2細胞或能幫助研究人員開發出抵御多種人類疾病的新型療法和策略。
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