一种新发现的蛋白质可能为恢复衰老脑细胞活力提供途径,这为对抗认知能力下降的疗法带来了希望。
科学家发现可恢复衰老脑细胞活力的蛋白质
新加坡国立大学杨潞龄医学院的研究人员在神经生物学领域取得了突破性发现。在2026年2月12日发表在《Science Advances》杂志上的一项研究中,他们发现了一种名为cyclin D-binding myb-like transcription factor 1(DMTF1)的蛋白质,该蛋白质在恢复衰老神经干细胞再生能力方面起着关键作用。
主要发现
- DMTF1蛋白能够恢复衰老神经干细胞的活力,恢复其再生能力。
- DMTF1水平的降低与人类年龄增长导致的认知能力下降相关。
- 该研究为缓解大脑衰老的潜在疗法开辟了道路。
随着个体年龄增长,负责生成新神经元的神经干细胞逐渐失去自我更新的能力。这种衰退与认知能力下降密切相关,影响记忆和学习等基本功能。由Derrick Ong Sek Tong助理教授和Liang Yajing博士领导的研究团队试图了解随着时间推移削弱这些干细胞的生物学变化,最终目标是确定旨在缓解神经衰老的疗法的潜在靶点。
研究DMTF1在衰老脑细胞中的作用
研究人员首先检查了从人类来源和模拟早衰的实验室模型中获得的神经干细胞。通过基因组结合和转录组分析等复杂技术,他们绘制了DMTF1如何影响这些细胞内基因活动的图谱。
他们调查的一个重要焦点是了解DMTF1与受端粒功能障碍影响的干细胞的相互作用。端粒是染色体末端的保护帽,每次细胞分裂时都会缩短,这是细胞衰老的一个关键方面。
恢复衰老干细胞的再生能力
研究表明,在较老的神经干细胞中,DMTF1水平明显降低。当研究人员人工恢复DMTF1水平时,这些细胞重新获得了再生能力。这一发现使DMTF1成为增强衰老大脑中干细胞功能的一个有希望的治疗靶点。
进一步分析表明,DMTF1调控特定的辅助基因,即Arid2和Ss18,它们促进紧密盘绕DNA的解旋。这种解旋对于激活与生长相关的基因至关重要。如果没有这些辅助基因的作用,神经干细胞将难以有效地自我更新。
Ong助理教授指出了他们发现的重要性:"神经干细胞再生受损长期以来与神经衰老相关。神经干细胞再生不足会抑制支持学习和记忆功能所需的新细胞形成。虽然研究发现有缺陷的神经干细胞再生可以部分恢复,但其潜在机制仍不甚了解。"这项研究获得的见解可能为理解与年龄相关的认知能力下降提供更坚实的基础。
减缓大脑衰老的潜在疗法
这项研究的影响是深远的。研究结果表明,旨在增加DMTF1水平或增强其活性的策略可能逆转或减缓与衰老相关的神经干细胞功能下降。虽然目前研究的结果主要基于体外实验,但研究团队计划探索提高DMTF1水平是否能导致神经干细胞数量增加并改善学习和记忆等认知功能,特别是在涉及端粒缩短和自然衰老的情况下——而不会增加脑肿瘤的风险。
Liang博士对研究的影响表达了乐观态度:"我们的发现表明,DMTF1可以在神经衰老中促进神经干细胞的增殖。虽然我们的研究还处于初期阶段,但这些发现为理解与衰老相关的分子变化如何影响神经干细胞行为提供了一个框架,并最终可能指导成功疗法的开发。"
为何这很重要
DMTF1的更广泛意义
DMTF1作为神经干细胞功能关键调节因子的发现对理解认知衰老具有重要意义。随着全球人口老龄化,与年龄相关的认知能力下降的发病率预计会上升,给医疗保健系统带来巨大压力并影响社会生产力。了解这种衰退背后的机制可以带来创新的治疗策略,这些策略不仅可能减缓衰老过程,还可以提高数百万人的生活质量。
这项研究是在人们对神经退行性疾病和认知健康的兴趣空前高涨的时候进行的。历史上对抗大脑衰老的尝试往往集中在症状管理,而不是解决根本原因。DMTF1的发现转变了这一范式,建议采取更积极主动的大脑健康方法。
此外,这些发现与关于个性化医学和考虑个人基因谱的靶向治疗潜力的持续讨论产生了共鸣。如果DMTF1能够被有效调节,它可能为针对个人特定基因构成的治疗铺平道路,增强他们在高龄保持认知功能的可能性。
未来展望
未来影响和研究方向
随着研究人员继续探索DMTF1的潜力,仍有许多问题没有答案。针对DMTF1的疗法在人类临床试验中是否安全有效?这些治疗将如何整合到现有的老年医疗保健框架中?此外,还有哪些其他因素可能影响DMTF1的活性,生活方式或环境变化如何影响其效果?
展望未来,读者应关注即将进行的专注于DMTF1调节体内应用的研究。这些未来研究的成功可能在认知能力下降的治疗方面带来革命性进展,可能改变神经保健的格局。这项研究的影响可能超越衰老,影响我们对各种情况下神经再生的理解,包括损伤和神经退行性疾病。
原文由Science Daily报道。
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