驚くべき新しいタンパク質プレーヤーが老マウスの記憶を回復する

驚くべき新しいタンパク質プレーヤーが老マウスの記憶を回復する

タイムスタンプ：18年2023月10日午前00時XNUMX分
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よし皆さん、もう一度やってみましょう.

長寿研究を続けている人なら、次のような話をすでに知っているでしょう。 若い血、直接注入または 注射した 年老いたネズミに、 復元されます 多臓器機能 若い頃の自分たちに および 寿命を延ばす.

筋肉は再生します。 心臓組織は力を取り戻します。 学習と記憶に重要な脳の領域が活性化し、治療を受けた高齢の動物は、同じ年齢の動物よりも早く、よりよく新しい環境を学習し、記憶できるようになります。

ことわざの「若返りの泉」とは程遠いものの、この療法は科学者や起業家の関心と想像力を同様に捉えています。 臨床試験というのは、 作品で アルツハイマー病の場合。 営利企業 彼らは自分自身を試す意志と富を持つ人々に実験的な注入を提供しています。 はっきり言っておきます: 人間の治療データ 少ないです。 しかし、熱意は届いています 史上最高.

大げさな宣伝はさておき、核心的な疑問は残ります。なぜこの治療法がマウスで効果があるのでしょうか? 若い動物の血液を若返りの妙薬に変える成分は何ですか?

今週、サンフランシスコ大学のサウル・ヴィレダ率いるチームは、驚くべき候補、血小板第4因子（PF4）を発見した。 このタンパク質は科学や人生にとって未知の存在ではありません。おそらく子供の頃、膝を擦りむいて足を引きずりながら家に帰ったときに、体が大量のタンパク質を生成した可能性があります。 PF4 は血液系の一部で、壊れた血管を塞ぎ、怪我後の血液凝固を助けます。

新しい研究、 に発表されました 自然、控えめなタンパク質がワントリックポニーからはほど遠いことを示しました。 PF4 は、体の創傷治癒装置における単純なタンパク質の歯車ではなく、脳と免疫系の間の大使としても機能します。 若いうちは、タンパク質の「ゲートキーパー」が炎症を抑え、脳の認知機能を維持するのに役立ちます。

残念ながら、体内のPF4レベルは年齢とともに急激に低下します。 この滴により、脳の「記憶中枢」である海馬で炎症が引き起こされ、ニューロンの通信能力が妨げられます。 ニューラルネットワークが誤作動してしまう。 記憶力も同様です。高齢の動物は、新しい場所を覚えたり、新しい作業を覚えたりするのに苦労します。

悪いニュースばかりではありません。 ある試験では、PF4のジャブ投与により体の免疫システムが部分的にリセットされ、炎症を促進するタンパク質のレベルが低下し、高齢のマウスの認知力が向上した。

「とても驚くべきことだと思いました」とビジェダさんは語った。 特異点ハブ。 「通常、血小板はサポート役だと考えていますが、ここでは…[血小板は]認知機能の若返りの積極的な推進力です。」

「治療の可能性は非常に刺激的です。」 と ハーバード大学の長寿研究者デイビッド・シンクレア氏は、この研究には関与していない。

脳、体、血液

脳は血液脳関門と呼ばれる細胞壁によって保護されており、一般に大きな分子が血液から脳組織に浸透するのを防ぎます。 しかし、私たちのノギンは、血液中の小さな化学メッセンジャーを通じて体の他の部分と常に対話しています。

奇妙に聞こえるかもしれませんが、血液には、空腹、暑さ、ストレスなどの体の状態を脳に伝える豊富な化学情報が含まれています。 さらに、これらのメッセンジャーは神経ネットワークの活動を制御し、脳内の新しいニューロンの誕生さえも制御します。

XNUMX年以上前、Villedaらは、若いマウスの循環系を高齢のマウスと結び付けると、げっ歯類の祖父の時計の針を戻すことを発見した（若いマウスにとっては残念だが、彼らはより早く老化する）。 血漿と呼ばれる血液の液体成分を注入すると、複数の臓器に同様の若返り効果がありました。

その結果、とりわけ、複数のチームが若い血液に含まれる「魔法」の成分を探すことになった。 いくつかありましたが、それぞれに不可解な名前が付いています。 例は？  GDF11. gpld1。 重要なのは学術的な釣り旅行ではありません。 むしろ、老化を制御する XNUMX つの血液因子、またはおそらく複数の因子の組み合わせを見つけることです。 これらのタンパク質を標的とすることで、老化の兆候を遅らせたり逆転させたり、加齢に伴う疾患の負担に対処したりできる可能性があります。

ダイヤモンド・イン・ザ・ラフ

右。 では、なぜ血小板なのでしょうか？

それは若い血液の実験レシピに帰着します。

血液の「水っぽい」部分である血漿は、シロップに溶けた砂糖のように、可溶性タンパク質で満たされています。 しかし、いわゆる「若い血液」注射用に血漿を調製する通常の方法では、調製中にいくらかの血小板が残ります。 ディナー皿のような形をしたこれらの小さな血球は、通常、出血を止め、傷を治すのに役立ちます。 この実験の問題により、ビジェダ氏と他の研究室は「待てよ、血小板は脳機能の回復に関与しているのだろうか？」と疑問を抱いた。

最初のテストで、研究チームは若い血小板を注射されたマウスと、生理食塩水を投与された同様の年齢のマウスの遺伝子発現プロファイルを比較した。 治療後に大量の免疫関連遺伝子が出現し、老化の兆候として脳の炎症（神経炎症）が指摘された。

次に、若い血小板を高齢のマウスにXNUMXか月間かけて注射した。 ジャブはさまざまな方法で海馬の神経炎症を軽減しました。 通常、老化した脳の炎症を促進するミクログリアと呼ばれる脳の免疫細胞が冷えた。 炎症性タンパク質のレベルが低下しました。

予期せぬ英雄

素晴らしい。 しかし、血小板には複数のタンパク質が含まれています。 目立つものはありますか？ それとも、複数のプレイヤーが連携して時間の荒廃を逆転させますか?

一連の生化学研究を使用して、チームは最終的に PF4 に焦点を当てました。 血小板因子は老化と戦うのに最適な兵士であるように見えました。血小板因子のレベルは若い動物では高いですが、高齢の動物では急速に低下します。マウスと人間の両方の組織に含まれます。

研究室で製造されたPF4を高齢のマウスに注射すると、若い血小板を使用した以前の結果が再現されました。 海馬の神経炎症は治まりました。 ミクログリアは内部の炎症誘発性遺伝子のレベルが低くなり、冷たくなった。

驚くべきことに、血小板で治療した老マウスと同様に、PF4 も体の免疫系 (免疫 T 細胞など) をより若々しいプロファイルに回復させました。 この変化は年長のマウスにのみ見られ、同じPF4注射を与えられた若いマウスは脳の炎症状態に変化がなく、元気に活動を続けた。

「体と脳の両方の炎症が老化の主な要因であると私は見ています。 これはまさに老化と神経変性疾患の橋渡しとなるプロセスのXNUMXつであるようであり、老化と疾患における認知機能を救う免疫系の標的化に私たちの焦点はますます移っていくのではないかと思います」とヴィレダ氏は語った。

PF4は、老化した脳の免疫の野火を弱めるだけではありませんでした。 さらなる分析により、血液因子の注入により、ニューロンが相互に配線し、通信するのを助ける分子プロセスのカスケードが引き起こされることがわかりました。これは、記憶と認知の基盤であるとよく考えられています。

次に、究極の検証です。ヒトPF4を注射した高齢マウスは、海馬に多大な負担をかけるXNUMXつの異なる記憶力とナビゲーションのテストで、他のマウスよりも優れた成績を収めました。

離れた場所での不気味な行動

エージングは​​複雑であり、PF4 はパズルの一部にすぎません。

しかし、おそらく大きな部分があります。 カリフォルニア大学サンフランシスコ校のデナ・デュバル氏とデビッド・コールター氏、 PF4にもホームイン 老化した脳の認知力を高めるホルモンであるクロトーの「メッセンジャー」として。 一方、クイーンズランド大学のタラ・ウォーカー氏は、 発見 運動後に上昇したPF4は、海馬を活性化して新しいニューロンを生成し、高齢のマウスの学習と記憶を回復させます。

結果を見て「不意を突かれた」とビジェダ氏は説明した。 4つの研究グループはいずれも、若い血液、クロトー、運動など、老化に対抗することが知られている複数の治療法を統合する因子としてPFXNUMXが存在することを発見した。 それは、おそらく老化のさまざまな側面を支配する収斂メカニズムを示しています。

「複数のグループが同じ若返り因子を特定したという事実には本当に驚きました。認知機能を高めようとする場合、末梢免疫系を標的にすることが有望であることが証明されると本当に思います」とヴィレダ教授は語った。

PF4がそうだというわけではありません 　 刻々と過ぎていく時間に対する特効薬。 老化は、人それぞれの生物学に若干異なる問題をもたらします。 PF4 は、他の若者促進要因と同様に、私たちが白髪になるにつれて健康を増進する全体像の一部にすぎない可能性があります。

「最終的には、最大限の『若返り』効果をもたらす組み合わせ戦略になると思います」とビジェダ氏は語った。

画像のクレジット： サンディ・ミラー / Unsplash

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