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消除大腦「殭屍細胞」有望逆轉認知衰退,治療阿爾茨海默症和帕金森病

科學家認為,消除大腦這種無生命的殭屍細胞能逆轉大腦神經失調,醫治棘手的老年癡呆。

作者丨習之

來源丨醫學界精神病學頻道


本文提要

  • 為何會產生「殭屍細胞」,研究沒找到清晰答案,不過研究發現殭屍細胞會誘發癡呆、中風、關節炎和心臟病;


  • 美國梅奧診所科學家成功地採用消除殭屍細胞治療了老鼠阿爾茨海默氏症;


  • 這一成果給人類治療阿爾茨海默氏症和帕金森病帶來希望,不過應用臨床仍需進一步研究。

最近研究發現,阿爾茨海默症是大腦殭屍細胞引起。

殭屍細胞醫學上稱作衰老細胞。隨著年齡增大,人體內會堆積這種衰老細胞,它因沒有分裂能力也沒有死亡,故稱作「殭屍」,沒有正常細胞功能。

殭屍細胞怎麼產生,迄今仍不太十分清楚,但研究發現癡呆、中風、關節炎和心臟疾病和它有關。

圖中綠色為殭屍(衰老)細胞,沒有細胞功能,但會向周圍細胞發送炎症信號。殭屍細胞會誘發多種衰老疾病。

美國研究人團隊通過老鼠試驗發現,引起癡呆的殭屍細胞在智力衰退之前就聚集在大腦神經上。

梅奧診所科學家們通過消除老鼠殭屍細胞改善了阿爾茨海默癥狀,不過應用於人類臨床仍需進一步研究。

大腦有毒tau 蛋白是阿爾茨海默氏症的標誌物,防止tau蛋白的累積有助於保留大腦細胞記憶。

「眾所周知,衰老細胞會隨著年齡增大逐漸累積,多種衰老性疾病,骨關節炎、動脈粥樣硬化和神經退行性疾病(如阿爾茨海默氏症和帕金森症)都與其有關。」梅奧診所分子生物學家、資深作者達倫·貝克(Darren Baker)博士談到。

以往的研究發現,消除自然衰老老鼠的衰老細胞有利於健康,可延長其壽命。

而在人的前半生時間裡,細胞衰老現象有助於我們免於癌症危險。但是,隨著人的年齡增大,人體內衰老細胞逐漸累積,釋放出炎症分子損傷周圍細胞組織,多種衰老疾病隨之產生。

這篇發表在自然(Nature)雜誌文章中,研究人員用老鼠模擬患有阿爾茨海默氏症。

本文第一作者、貝克博士試驗室學生泰勒·布西鞍(Tyler Bussian)說:「我們用老鼠模擬大腦神經產生粘性蜘蛛網狀的tau蛋白纏結,經過基因改造消除衰老細胞。衰老細胞消除後,我們發現有病老鼠恢復了記憶能力,沒有炎症徵兆,沒有神經纏結,大腦品質保持正常。」

藥物可消除殭屍細胞,也可防止損傷大腦細胞的tau蛋白堆積。

貝克博士表示,他的研究團隊也可識別大腦區域(如大腦負責記憶的海馬體)衰老細胞特殊形式。

在顯微鏡下,研究人員發現兩種不同大腦細胞:衰老的小膠質細胞和星形膠質細胞。這些細胞對大腦神經健康和信號傳遞起著重要支承作用,也能感受細胞衰老對神經健康的負面影響。

Baker博士認為,這是個驚人發現,因為過去不知道衰老細胞與神經退行性疾病存在因果關係。他說:「我們過去不知道衰老細胞對大腦疾病變化有極大影響。讓人喜出望外的,還發現了星形膠質細胞和小膠質細胞容易衰老。」

貝克博士也表示,該項研究給人們展現了一個美好遠景,採用這個方法有希望防止大腦疾病損傷。

該項研究為扭轉神經退行性疾病提出了新的潛在醫治方法。研究團隊利用基因改造方法消除了老鼠這些細胞。神經退行性疾病發病前空擋時間給予治療對抑製病情發展有重大作用。

但該方法是否適用於人類臨床,仍需要進一步研究。

貝克博士補充說:「很顯然,臨床不能採用同一方法治療。所以我們在動物患病確認後開始治療,並為檢測影響細胞變異特殊分子建立了新模型。」殺死『殭屍』腦細胞可防止記憶損失。

參考文獻:

[1] Stressed, toxic, zombie cells seen for 1st time in Alzheimer」s. Retrieved August 27, 2018, from https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180822092706.htm

[2] Musi, et al, (2018). Tau protein aggregation is associated with cellular senescence in the brain. Aging Cell, https://doi.org/10.1111/acel.12840

[3]Scientists successfully reverse Alzheimer」s in mice by removing 」zombie cells」 fuel the disease - but they can」t work out how to do it in humans。https://www.dailymail.co.uk/health/article-6185021/Scientists-successfully-reverse-Alzheimers-mice-removing-zombie-cells-die.html

[4]Tyler J. Bussian, Asef Aziz, Charlton F. Meyer, Barbara L. Swenson, Jan M. van Deursen, Darren J. Baker. Clearance of senescent glial cells prevents tau-dependent pathology and cognitive decline.Nature, 2018; DOI: 10.1038/s41586-018-0543-y

[5]Zombie cells found in brains of mice prior to cognitive loss


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