據物理學家組織網3月28日(北京時間)報道,最近,意大利帕維亞大學和都靈大學的科學家通過實驗證明,神經元的壽命不受生物最大壽命極限的限制,但它必須被移植到一個壽命更長的宿主身上,此時它的壽命能超過原來生物的壽命持續下去。相關論文發表在美國《國家科學院學報》上。
帕維亞大學的洛倫佐·馬格雷希和同事利用一種腦細胞移植技術,在胸腺發育完成之前就把小鼠胚胎的小腦前體移植到另一種壽命更長的大鼠腦中,大鼠腦部正處于發育期。結果發現,移植到大鼠腦中的小鼠神經元能存活3年之久,這是小鼠平均壽命的兩倍。
小腦神經元的樹突、樹突棘和突觸會隨正常老化而大量損失。馬格雷希說:“我們移植了小鼠的浦肯野細胞(Purkinje Cell),以確定樹突棘密度降低的速率究竟是跟小鼠還是大鼠自身的浦肯野細胞一樣。”浦肯野細胞是從小腦皮質發出的唯一能傳出沖動的神經元,有許多擴展分支。“結果表明,移植細胞的老化性樹突棘損失速度變得更慢,和壽命更長的大鼠一樣,相比于小鼠的老化而言,這達到了一種不受限制的水平。”
研究人員指出,這表明神經元的存活和老化是同時發生的,但卻是各自獨立的過程,延長機體壽命未必會導致大腦的最終耗竭。這為通過飲食、運動和藥物干預等措施來延長生物壽命帶來了更多希望。馬格雷希說,即使考慮了明顯的種間差異,實驗結果也能推廣到人類和其他壽命更長的物種身上。通過延長平均生物壽命的方法來延長生命,不一定會出現生物在其壽命還很長時,腦中神經元就已所剩無幾的情況。
研究小組還打算從蛋白質組水平實施宿主和移植細胞的顯微切割,以研究是什么原因導致了樹突棘損失變慢。馬格雷希指出:“如果能發現某個或某些因素導致了這些變化,就有希望開發出更有效的藥物,治療所有病理性神經組織退化。這種退化開始于突觸連接減少,在生物壽命結束前神經元就已經死了。”他們還在用不同種系的轉基因小鼠實驗異種移植,這些小鼠的老化路徑已經被改變。
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