数十年来,人们普遍认为衰老大脑中逐渐发展的炎症是一个不可逆的过程:人老了,海马体出现炎症标志物,记忆力衰退——这就是定局。
如今,德克萨斯A&M大学的科学家发表了一项研究,表明这一过程可通过鼻喷雾实现逆转。该喷雾含有分子指令,能通过嗅觉神经直接抵达大脑,完全绕过血脑屏障。
德克萨斯A&M大学再生医学研究所杰出教授兼副主任阿什克·谢蒂博士,与高级研究员玛杜·利拉瓦蒂·纳拉亚纳博士和马希达尔·科多利博士共同领导了这项研究。该成果于4月14日发表在同行评审期刊《细胞外囊泡杂志》上。基于早期动物模型的研究发现,在该领域标准下表现出了显著的一致性。
谢蒂博士表示,大脑衰老过程可以逆转,帮助人们保持思维敏锐、社会参与度,并免受年龄相关功能衰退的影响。
喷雾的作用机制
该喷雾基于细胞外囊泡——细胞间传递生物物质的膜结合囊泡——进行工程化设计,其核心是神经干细胞衍生的微小RNA。
微小RNA不像信使RNA那样包含制造蛋白质的遗传指令,而是调节细胞执行指令的强度。在此应用中,它专门针对衰老海马体中发生的炎症过程,通过抑制这些过程并自主触发大脑修复机制来发挥作用。
研究人员将这种现象称为"神经炎症衰老"——一种在大脑记忆中心数十年积累的低度慢性炎症过程,它影响线粒体功能,造成氧化应激。
这种现象与正常衰老过程中的记忆力减退和脑雾并存,且极可能是阿尔茨海默病等疾病的诱因。直到最近,人们普遍认为这一过程不可逆转。
实验过程与结果
研究团队仅对18个月龄小鼠(相当于人类60岁)进行了两次喷雾给药。
数周后,与未治疗对照组相比,治疗组小鼠海马体中的炎症标志物显著降低,线粒体活性恢复,并在物体识别和空间感知等记忆任务中表现明显改善。
最重要的是,两次给药后的效果可持续数月。这一发现同时在雄性和雌性小鼠中得到验证——这一一致性令人印象深刻,因为性别差异通常使动物研究难以应用于人类。
当前研究的局限性
该研究虽经同行评审并发表在权威专业期刊上,但不可否认这仍是一项小鼠研究。神经科学史充满了在动物模型中效果显著、却在人体试验中失败或表现不佳的治疗方法,原因在于人脑更为复杂、免疫系统受到更严格的免疫监视,且认知效果评估需要更长的观察期。研究团队自身也明确指出了这些局限性。
这项结果的特别之处在于多个因素的协同作用:非侵入性给药方式(无需注射或手术——嗅觉神经通路已被证实是向大脑输送药物的有效途径)、效果的持久性、结果的性别一致性,以及获得美国国家衰老研究所的支持。
鉴于全球目前有6920万人患有痴呆症,且预计到2030年这一数字将上升至8200万,寻找有效治疗方法的紧迫性毋庸置疑。至于这种特定喷雾是否能成为解决方案之一,仍有待观察,因为接下来的人体试验将比已进行的动物实验复杂得多。
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