一项针对小鼠的新研究表明,经过特殊工程改造的“年轻”免疫细胞有助于逆转衰老影响及阿尔茨海默病等疾病对脑细胞造成的损伤。
在自然状态下,这些免疫细胞被称为单核吞噬细胞(mononuclear phagocytes),它们在体内循环流动,负责清理废弃物。
然而,随着年龄增长,这些免疫“清洁工”会变得效率低下,清除细胞残骸的能力下降,同时引发比以往更强烈的炎症反应。炎症和蛋白质聚集是许多与年龄相关疾病的特征,包括阿尔茨海默病。
因此,美国西达斯-西奈医学中心(Cedars-Sinai Medical Center)的研究人员利用人类诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells)——一种可被重编程为多种细胞类型的起始细胞——生产出替代性的单核吞噬细胞群。
生物医学科学家克莱夫·斯文森(Clive Svendsen)表示:“先前研究表明,从年轻小鼠输注血液或血浆可改善老年小鼠的认知衰退,但这种方法难以转化为疗法。我们的方法是使用可在实验室制造的年轻免疫细胞,我们发现它们在老年小鼠和阿尔茨海默病小鼠模型中均产生有益效果。”
接受“年轻”免疫细胞注射的老年小鼠(Aging iMP)在新物体定位任务中的表现与接受生理盐水注射的年轻对照组小鼠相当(Moser et al., Adv. Sci., 2025)。
研究人员发现,经过治疗的小鼠在记忆测试中表现更佳,同时大脑中发育出更健康的小胶质细胞(microglia)。
小胶质细胞是中枢神经系统的单核吞噬细胞,它们有助于减少大脑损伤和废弃物,但在老年大脑及阿尔茨海默病患者大脑中会逐渐耗竭。
另一个观察到的益处是苔藓细胞(mossy cells)数量增加。苔藓细胞帮助大脑记忆控制中心——海马体(hippocampus)正常运作。与小胶质细胞类似,这些苔藓细胞也会受到衰老和阿尔茨海默病的影响。
神经科学家兼主要作者亚历山德拉·莫泽(Alexandra Moser)解释道:“苔藓细胞数量随衰老和阿尔茨海默病而下降。我们在接受年轻单核吞噬细胞的小鼠中未观察到这种下降,我们认为这可能是我们观察到的部分记忆改善的原因。”
研究人员最初假设单核吞噬细胞可能是血液血浆和骨髓移植具有 rejuvenating effects( rejuvenating effects 译为“ rejuvenating effects ”此处保留专业表述,译为“ rejuvenating effects ”)的原因之一,而本研究结果支持了这一观点。
然而,莫泽及其同事注入小鼠的工程化免疫细胞似乎并未到达动物大脑,因此研究人员认为观察到的效果可能源于体内循环的更强健单核吞噬细胞所释放的物质。
这些“年轻”细胞可能释放了抗衰老蛋白质或参与细胞间通信的微小载体——称为细胞外囊泡(extracellular vesicles)——这些物质进入大脑后减轻炎症并增强免疫系统。
值得注意的是,此处观察到的大部分益处出现在老年小鼠而非阿尔茨海默病模型小鼠身上。此外,包括β-淀粉样蛋白(amyloid-beta protein)积聚在内的大量阿尔茨海默病相关脑损伤并未得到修复。
同样无法保证人类大脑会产生相同效果。
尽管存在这些局限性,该方法的早期迹象仍具前景。若源自患者自身细胞,工程化单核吞噬细胞可缓解血液血浆输注和骨髓移植的部分缺陷,因此未来研究潜力巨大。
西达斯-西奈医学中心神经病理学家杰弗里·戈尔登(Jeffrey Golden)表示:“这些发现表明,短期治疗改善了认知能力和脑部健康,使其成为应对年龄和阿尔茨海默病相关认知衰退的有力候选方案。”戈尔登未直接参与此项研究。
该研究已发表在《先进科学》(Advanced Science)期刊上。
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