斯坦福大学研究发现:控糖或能让神经干细胞恢复活力,延缓衰老

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斯坦福大学的研究团队在《自然》杂志上发表了一项重要研究,揭示了通过限制葡萄糖摄取可以显著提高衰老神经干细胞的活力。这项发现不仅为理解衰老过程提供了新的视角,还为延缓衰老和治疗相关疾病提供了潜在的新策略。

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人类大脑中的神经元是我们身体中最长寿的一组细胞,但随着年龄的增长,这些重要的神经元会逐渐丧失,导致认知和记忆功能下降。如何促进神经元的再生一直是科学家们关注的重点。虽然成年小鼠脑中的神经干细胞(NSC)能够在静止态和激活态之间转换,每天产生数千个新生神经元,但进入衰老状态后,这些干细胞的激活能力大大受损,导致感觉和认知功能缺陷。

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研究人员使用CRISPR-Cas9技术进行了全基因组筛选,建立了包含23,000个蛋白质编码基因的sgRNA文库,每个基因准备了10个不同的sgRNA,并设置了15,000个对照sgRNA。

同时分析了3-4月龄年轻小鼠和18-21月龄衰老小鼠的神经干细胞。在体外筛选出影响神经干细胞激活的关键基因后,研究人员在小鼠体内进行了进一步验证。

关键的研究发现如下:

研究发现,衰老神经干细胞摄取葡萄糖的量是年轻神经干细胞的两倍。通过敲除葡萄糖转运蛋白GLUT4来抑制葡萄糖摄取,可以显著改善衰老神经干细胞的激活能力。

GLUT4是一种胰岛素依赖性葡萄糖转运蛋白,其表达在衰老过程中显著增加。抑制GLUT4可以减少葡萄糖的摄取,从而恢复神经干细胞的活力。

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跌倒和痴呆之间的关系似乎是双向的。认知能力下降可能会增加跌倒的风险,而跌倒的创伤也可能加速痴呆的进展,使诊断更有可能在未来被发现。

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早期筛查:在经历伤害性跌倒的老年人中实施认知筛查,以便早期发现和干预。

全面评估:对潜在的痴呆患者进行全面评估,以排除其他可治疗的状况,并提供适当的治疗和支持。

早期干预:通过识别跌倒和其他早期事件,可以显著改善我们管理老年人认知健康的方法。

公众教育:提高公众对跌倒与痴呆之间关系的认识,鼓励老年人及其家人采取预防措施,减少跌倒风险。

进一步研究:需要进一步研究跌倒与痴呆之间的具体机制,以开发新的干预措施,更好地预防和管理痴呆。

这项研究为进一步探索衰老过程提供了新的视角。未来的研究可以深入探讨葡萄糖代谢如何影响神经干细胞的功能,并开发新的干预措施,以更好地保护老年人的认知健康。

参考

Ruetz, T.J., Pogson, A.N., Kashiwagi, C.M. et al. CRISPR–Cas9 screens reveal regulators of ageing in neural stem cells. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2