自然:年轻的脑脊液可以增强衰老的大脑再生 提高记忆力

来源：脑科学2022-10-11 11:56

幼鼠脑脊液对衰老脑具有潜在的再生特性，Fgf17是促进衰老脑再生的潜在因子。

早在2005年，加州大学伯克利分校的研究人员就有了惊人的发现。用幼鼠的血液代替老鼠的血液，可以恢复组织的活力，逆转老鼠衰老的迹象。这引发了一股研究热潮，科学家们开始研究年轻人的血液中是否含有一些可以作为人类青春之泉的特殊分子。

近年来有研究发现，将幼鼠肠道菌群移植到老年鼠体内，可以逆转老年鼠肠道、眼睛和大脑的衰老特征，在一定程度上抵消老年鼠与衰老相关的认知下降。

这些发现都表明年轻个体可能包含逆转衰老的秘密。

脑老化是痴呆和神经退行性疾病的基础，给家庭和社会带来巨大的压力和负担。移植年轻的血液或肠道菌群，显示出逆转大脑衰老、恢复认知能力的巨大希望。然而，大脑受到血脑屏障的保护，这严重限制了这些方式对大脑的影响。

脑脊液(CSF)是大脑直接环境的一部分，负责向脑细胞输送营养物质，转导各种分子和生长因子信号。然而，人脑脊液的蛋白质组成随着年龄的增长而变化，表现为炎症相关蛋白增加，脑源性神经营养因子(BDNF)等生长因子减少。脑脊液的这些变化会导致与年龄相关的认知能力下降吗？脑脊液在大脑老化过程中起什么作用？这些重要的问题还没有得到回答。

斯坦福大学医学院的研究人员在国际顶级学术期刊《自然》杂志上通过FGF 17发表了一篇题为“年轻的CSF餐馆老年小鼠的少突胶质细胞发生和记忆”的研究论文。

这项研究表明，幼鼠脑脊液注入老年鼠体内后，可以提高老年鼠的记忆能力。进而揭示其背后的可能机制：幼鼠脑脊液中的成纤维细胞生长因子17(Fgf17)是诱导SRF信号转导的激活因子，SRF作为转录因子促进老年鼠海马少突胶质前体细胞的增殖和分化。

本研究表明幼鼠脑脊液对衰老脑具有潜在的再生特性，Fgf17是促进衰老脑再生的潜在因子。

为了验证幼鼠的脑脊液是否具有再生特性，研究小组收集了10周龄(相当于10-20岁)小鼠的脑脊液，并将其缓慢注入18月龄(相当于60-70岁)小鼠的侧脑室。

结果表明，幼鼠脑脊液对老年鼠的记忆功能有改善作用。海马(大脑记忆中心)的无偏转录组分析表明，少突胶质细胞对幼鼠的脑脊液环境最敏感。进一步研究表明，幼鼠脑脊液可促进老年鼠海马少突胶质前体细胞的增殖和分化，具有再生少突胶质细胞和髓鞘的潜力。

为了进一步阐明潜在的机制，他们研究了幼鼠脑脊液激活的信号转导通路。通过RNA代谢测序，确定血清反应因子(SRF)，一种驱动肌动蛋白细胞骨架重排的转录因子，通过幼鼠脑脊液介导少突胶质前体细胞的增殖。而且随着年龄的增长，海马少突胶质前体细胞的SRF表达降低。

接下来，研究小组筛选了脑脊液中潜在的SRF激活剂。他们发现成纤维细胞生长因子17(Fgf17)是诱导SRF信号转导的候选分子。老年小鼠Fgf17表达水平下降，向老年小鼠输注Fgf17足以诱导少突胶质前体细胞增殖，改善老年小鼠的记忆能力。阻断Fgf17会损害幼鼠的认知能力。

这些结果表明Fgf17是一种促进衰老脑再生的潜在因子。

同时发表在《自然》杂志上的一篇综述文章指出，这项研究不仅表明FGF17基因具有作为大脑衰老治疗靶点的潜力，还表明药物直接进入脑脊液的给药途径可能有助于痴呆症的治疗。

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