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通过激活免疫细胞来激活衰老的大脑

通过激活免疫细胞来激活衰老的大脑

纽约奥尔巴尼医学院的研究人员发现,一种特定类型的免疫细胞在老年人的大脑中积累,激活这些细胞可以改善老年小鼠的记忆。这项研究将于2020年2月5日发表在《实验医学杂志》(JEM)上。研究表明,以这些细胞为靶点可能会降低与年龄相关的认知能力下降,并对抗与年龄相关的人类神经退行性疾病。

大脑对衰老高度敏感,随着年龄的增长,认知功能(如学习和记忆)会逐渐衰退。随着年龄的增长,人体免疫系统的很多部分也会退化,从而增加了感染的易感性和更高程度的炎症。在他们new  JEM 研究中,然而,一个领导的研究小组气杨和克里斯汀·l·苏洛阿加奥尔巴尼医学院表明,老龄化带来的改变一个类被称为组2先天淋巴细胞的免疫细胞(ILC2s)可以让医生应对老龄化对大脑的影响。

ILC2s存在于身体的特定组织中,当它们受到损伤时,可以帮助修复它们。最近,例如,脊髓中的ILC2s被证明可以促进脊髓损伤后的愈合。然而,ILC2s是否也存在于中枢神经系统的其他部分,以及它们如何对衰老做出反应,仍是未知数。杨说。

研究人员检查了幼龄和老年小鼠的大脑,发现ILC2s在一个被称为脉络丛的结构中随着年龄的增长而积累。这种结构产生脑脊液,靠近海马体,海马体是大脑中在学习和记忆中起关键作用的区域。年老的老鼠大脑中ILC2细胞的数量是年轻老鼠的五倍。至关重要的是,研究人员还在老年人的脉络膜丛中发现了大量的ILC2s。

老年小鼠大脑中的ILC2s大部分处于不活跃或静止状态,但研究人员能够通过一种名为IL-33的细胞信号分子激活它们,使细胞增殖并产生蛋白质,刺激神经元的形成和存活。研究人员发现,与较年轻的动物体内的ILC2s相比,较年长的老鼠体内的ILC2s能够活得更长,并在被激活时产生更多的ILC2。

值得注意的是,用IL-33治疗老年小鼠,或在实验室中给它们注射预先激活的ILC2细胞,改善了这些动物的在一系列认知测试中的表现旨在衡量他们的学习和记忆。“这表明激活的ILC2可以改善老年小鼠的认知功能,”苏洛阿加说。

激活的ILC2s产生的蛋白质之一是信号分子IL-5。研究小组发现,用IL-5治疗老鼠会增加海马体中新神经细胞的形成,并减少大脑中潜在的破坏性炎症。同样,IL-5的治疗在许多试验中改善了老年小鼠的认知能力。

“因此,我们的工作揭示了老年大脑脉络膜丛中组织驻留ILC2细胞的积累,并证明它们的激活可能会使老年大脑恢复活力,并缓解与年龄有关的认知衰退。”杨说。

“衰老是各种神经认知和神经退行性疾病的主要危险因素,”苏洛阿加说。“瞄准老年大脑中的ILC2细胞可能为人类对抗这些疾病提供新的途径。”

2组先天淋巴样细胞的激活缓解了与衰老相关的认知能力下降。由Ivan Ting Hin Fung, Poornima Sankar, Yuanyue Zhang, Lisa S. Robison, Xiuli Zhao, Shanti S. D’souza, Abigail E. Salinero, Yue Wang, Jiang Qian, Marcy L. Kuentzel, Sridar V. Chittur, Sally Temple, Kristen L. Zuloaga和Qi Yang, 2020年2月5日,Journal of Experimental Medicine。

DOI: 10.1084 / jem.20190915

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