新型干细胞衍生免疫细胞通过减轻炎症和支持神经修复，改善了衰老和阿尔茨海默病小鼠的记忆能力和脑部健康。
作者：Vanni Alagona
亮点
- 科学家利用人类干细胞设计出替代免疫细胞，并植入衰老和阿尔茨海默病小鼠模型。
- 新细胞改善了记忆，减少了炎症，并在大脑关键区域恢复了更健康的神经结构。
- 经治疗动物在认知测试中表现更好，表明免疫细胞更新可能支持健康脑衰老并对抗神经退化。
衰老与慢性脑部炎症、清除碎片能力下降以及神经修复减弱密切相关。这些变化导致认知能力下降，并增加阿尔茨海默病风险。许多老年人长期面临记忆受损和恢复力降低的问题。延长健康寿命——即保持良好健康状态的年限——可能需要保护大脑免疫和修复系统的策略，因为这些系统在主要症状出现前很久就开始失效。
在一项新的《先进科学》研究中，研究人员测试了一种再生方法。他们利用人类诱导多能干细胞（iPSCs）生成新鲜的单核吞噬细胞——这类免疫细胞（如单核细胞和巨噬细胞）充当身体的清理和修复团队。诱导多能干细胞是科学家将成体细胞重新编程为灵活干细胞状态的产物。研究团队随后引导这些干细胞分化为吞噬细胞，这是一类负责清除废物、调节炎症和支持组织修复的免疫细胞。
这些干细胞衍生的免疫细胞被注入衰老小鼠和阿尔茨海默病模型小鼠的血液中。输注后，细胞迁移至大脑并开始执行类似小胶质细胞的功能——小胶质细胞是大脑固有的免疫细胞。
替换故障免疫细胞改善记忆与学习能力
治疗后的小鼠在学习和记忆任务中的表现显著优于未治疗的对照组。衰老通常会削弱小胶质细胞功能，导致炎症分子和细胞碎片在神经元周围积聚。这种积聚会干扰突触的形成和维持——突触是神经元通信的接触点。
植入的吞噬细胞恢复了大脑中更年轻的免疫活性。它们改善了碎片清除，降低了炎症信号，并帮助保护突触结构。这一结果强化了衰老研究中日益增长的观点：当大脑免疫细胞效率下降时，认知能力往往会衰退，因为废物积累、炎症加剧且神经元失去支持。移植细胞通过接管关键的清理和修复角色，逆转了部分衰退模式，从而稳定了通常随年龄减弱的神经回路。
(Moser等，2025 | 《先进科学》) iMP治疗恢复与年龄相关的记忆缺陷。 该图表展示了年轻对照组、衰老对照组和iMP治疗衰老组小鼠在新物体位置（NOL）指数测试中的得分。衰老降低了空间记忆表现，反映在较低的NOL分数上。接受iMP治疗的衰老小鼠表现显著改善，得分接近年轻对照组。
新型免疫细胞减少炎症并支持神经修复
在多个小鼠模型中，移植的吞噬细胞持续降低了大脑的炎症活性。慢性炎症会破坏神经元间的通信并加速神经退行性过程。治疗后，动物体内炎症标志物水平降低，参与细胞修复和维护的分子通路激活增强。
显微镜观察显示关键脑区的突触密度更高、结构完整性更好。神经元保留了更多分支状延伸，细胞间连接也更稳固。这些结构变化与认知测试中观察到的行为改善相匹配，表明该治疗使大脑转向更具韧性的状态，而非提供短暂或表面的益处。
(Moser等，2025 | 《先进科学》) iMP治疗减少小胶质细胞中与年龄相关的溶酶体负担。 该图表显示齿状回中IBA1阳性小胶质细胞内LAMP1阳性信号的面积。衰老增加了溶酶体积累，表明细胞应激升高和降解能力受损。与衰老对照组相比，iMP治疗的衰老小鼠LAMP1阳性区域显著减少，这与小胶质细胞健康改善一致。
阿尔茨海默病模型显示疾病负担减轻
研究人员还在模拟阿尔茨海默病重要特征的小鼠模型中测试了该方法。在这些动物中，干细胞衍生的吞噬细胞缓解了多种疾病相关变化。新细胞更高效地清除了阿尔茨海默病标志性物质淀粉样蛋白-beta沉积物，改善了局部代谢条件，并降低了受影响脑区的应激信号。
该干预并未治愈阿尔茨海默病，疾病过程也未完全消失。然而，治疗后的动物表现出有害蛋白积累减少和神经功能保存更好。这些结果表明，免疫细胞替换可以同时影响阿尔茨海默病病理学的多个通路。
这些发现对脑衰老的意义
该研究强化了一个新兴观点：健康脑衰老在很大程度上依赖于免疫功能。小胶质细胞的作用远不止应对感染；它们塑造突触、控制炎症基调并终身清除有毒蛋白。当这些细胞随年龄失调时，大脑失去了一道主要防御线。
通过引入更健康的干细胞衍生吞噬细胞，研究人员部分恢复了衰老和阿尔茨海默病小鼠的这些保护功能。这项工作表明，支持或替换大脑免疫细胞可能成为维持认知能力和减缓神经退行性过程的方法，无需直接改变神经元本身。
同时，作者强调这些发现仍处于早期阶段。所有证据均来自小鼠模型。人类大脑具有更复杂的免疫环境，长期安全性尚不明确。未来研究需测试移植细胞保持益处的时长、它们是否能安全整合，以及类似效果是否会在更大动物模型或人类衍生脑系统中出现。
尽管存在这些注意事项，该研究在长寿和神经退行研究领域迈出了重要一步。 rejuvenating 大脑免疫网络最终可能成为保护认知健康综合工具包的一部分。如果这一愿景在后续工作中得到证实，恢复大脑免疫支持的干预措施或能帮助将更多生命年限从衰退转向功能保存和独立生活。
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