原创:泽龄生物
2025年3月
在科学界,有一个非常有意思的研究话题:年轻血液能否改善老年大脑的功能? 这个看似科幻的设想,其实早在20世纪就有人尝试,但真正的突破,还是要归功于斯坦福大学的 Tony Wyss-Coray 团队和其他几位科学家的努力。
下面我们就用简单的话,带你了解这个研究的发展过程:
1)最早的实验 —— 共血术
早在1950-1970年代,康奈尔大学的麦凯(Clive M. McCay)和同事曾将幼龄鼠的血液输入老龄鼠体内。为了做到这一点,他们将两只大鼠的侧腹皮肤缝在一起,使它们连接起来。经过被称作异种共生的这一步后,血管生长出来,两只老鼠的循环系统融合在了一起。科学家把这一种实验称为 “异体共血(parabiosis)”。后来,麦凯博士和同事解剖了老鼠的尸体,发现老龄鼠的软骨看起来比它未经实验的应有状态更年轻。但这些科学家无法说明这种变化是如何发生的。当时主要用来研究免疫、代谢等问题,当时没人关注“老化”和“大脑功能”这件事。
2)年轻血液的奇妙作用初现
2005年,Conboy 团队在《自然》杂志上发表了一项重要研究。他们发现,把年轻小鼠的血液输给老年小鼠,居然能让老年小鼠的肌肉再生能力变强!这让科学家们第一次意识到,年轻血液似乎真的能“激活”老年组织,这也成为“年轻血液”研究的开端。
3)年轻血液改善老年大脑的功能
真正让人兴奋的是接下来的发现:
2011年Villeda等人在《自然》杂志上发表文章,提示老年小鼠在接入年轻小鼠血液后,大脑中负责学习和记忆的海马体神经元明显变多,记忆力和学习能力都变好了。他们的研究还发现,老年血液里可能含有一些“坏因子”,会抑制神经元的生长。比如一种叫CCL11的分子,水平越高,老鼠的记忆和学习就越差。他们还首次提出“老化环境抑制神经可塑性”的概念。为后续研究提供了理论基础。
2014年,还是Villeda团队,在《自然.医学》发表文章,研究者这次不再用共血这么复杂的手术,而是直接把年轻小鼠去掉血细胞的的血浆部分,注射进老年小鼠体内,即异体血浆注射。结果依然神奇:海马体的神经元之间的连接--突触变多了,学习能力和记忆能力都变好了。在分子、结构、功能和认知层面上都显示出逆转和改善已有的脑老化效应。通过小鼠的全基因组微阵列分析,他们甚至可以鉴定出老年小鼠海马体中与突触可塑性相关的转录变化。
2014年,由Katsimpardi等人组成的另一团队,在《科学》杂志上发表文章,他们认为,与年龄相关的神经发生减少和认知功能衰退通常伴随着血流减少和神经干细胞数量下降。因此,恢复该微环境的功能有望对抗老化带来的一些负面影响。他们实验提示:年轻血液中的因子能够诱导血管重塑,从而在老年小鼠中增强神经发生,并改善其嗅觉分辨能力。此外,他们还发现单独应用 GDF11 即可改善大脑血管结构,增加神经干细胞的数量,进一步改善大脑的“自我修复”能力。
4)血液里究竟有什么“年轻魔法”?
2016-2017年,Tony Wyss-Coray 团队发现人类脐带血浆治疗能够使老年小鼠的海马体恢复活力,并改善其认知功能。进一步找到了年轻血液里的一些关键分子,命名为GDF11,这是一种可能延缓大脑和血管衰老的蛋白,能促进血管新生,改善神经可塑性。另一个分子就是TIMP2:在脐带血浆和年轻小鼠血浆里都很丰富,能改善老年小鼠的学习和记忆能力,缺失后老鼠的认知也会变得更差。有趣的是,增加TIMP2 和其他因子还能让老年小鼠的大脑重新表现出年轻时的活跃和灵活性。
5)不止是“有好因子”,老年血液里可能还有“坏因子”
2016年,他们的另一项研究还发现,不仅是年轻血液里有“好成分”,老年血液里可能还藏着抑制大脑功能的有害成分,它们会主动阻碍神经生长和大脑可塑性。
6)那人类呢?可以直接用吗?
2019年,Wyss-Coray 团队创立的Alkahest公司,进行了首次小规模人体实验,尝试把年轻人血浆用于阿尔茨海默病患者。初步结果显示,患者的部分认知功能有所改善,但由于样本量太小,这项研究还没正式发表,后续是否安全有效仍待观察。
总结