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揭秘血液中逆轉(zhuǎn)大腦衰老的神奇分子
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血液中的血小板因子4（PF4），是逆轉(zhuǎn)大腦衰老的關(guān)鍵，血小板因子的注射可以顯著減輕老年小鼠的認(rèn)知功能障礙，還能夠降低老年小鼠體內(nèi)的炎癥水平。
衰老，是一個(gè)復(fù)雜、多階段、漸進(jìn)的過(guò)程，發(fā)生在生命的整個(gè)過(guò)程。隨著年齡的增長(zhǎng)，我們都將面臨衰老，身體和認(rèn)知功能都會(huì)發(fā)生一些變化，這會(huì)導(dǎo)致衰老相關(guān)疾病發(fā)病率的增加，因此，確定延緩并可能逆轉(zhuǎn)與年齡相關(guān)的認(rèn)知能力下降的治療方法至關(guān)重要。
2023年8月16日，美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的研究人員在" Nature "期刊上發(fā)表了一篇題為" Platelet factors attenuate inflammation and rescue cognition in ageing "的研究論文。
該研究顯示，血液中的血小板因子4（PF4），是逆轉(zhuǎn)大腦衰老的關(guān)鍵，血小板因子的注射可以顯著減輕老年小鼠的認(rèn)知功能障礙，還能夠降低老年小鼠體內(nèi)的炎癥水平。進(jìn)一步分析顯示，血小板因子通過(guò)抑制炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)炎癥信號(hào)通路來(lái)發(fā)揮作用。
早期研究顯示，年輕血液（聯(lián)體共生）、運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)壽激素klotho都可以讓老年個(gè)體提高認(rèn)知能力，然而，尚不清楚這些因素導(dǎo)致的認(rèn)知增強(qiáng)的分子機(jī)制。
在該研究中，研究人員分析了幼鼠血漿，通過(guò)離心的方法收集幼鼠的血漿組分，分別將收集的血漿、血小板或生理鹽水注射給衰老小鼠，以確認(rèn)是哪種成分給衰老大腦帶來(lái)有益作用。
研究發(fā)現(xiàn)，注射年輕血漿或血小板成分可減少老年海馬的神經(jīng)炎癥。
早期的研究發(fā)現(xiàn)，不管是人類還是小鼠，年輕個(gè)體血漿中中的PF4都高于老年個(gè)體，因此，研究人員進(jìn)一步分析了PF4。
通過(guò)對(duì)老年小鼠注射PF4或生理鹽水發(fā)現(xiàn)，與注射生理鹽水的小鼠相比，注射PF4的老年小鼠的海馬體促炎基因表達(dá)降低，小膠質(zhì)細(xì)胞減少，還減少了炎癥信號(hào)的表達(dá)，以及表現(xiàn)出與突觸可塑性相關(guān)的分子變化。
當(dāng)研究人員敲除PF4基因后發(fā)現(xiàn)，小鼠海馬體中的小膠質(zhì)細(xì)胞有所增加，表明缺失PF4會(huì)加速中年神經(jīng)炎癥的增加。
此外，研究還發(fā)現(xiàn)，PF4注射可以使老化的免疫系統(tǒng)恢復(fù)活力，在骨髓細(xì)胞群中，PF4治療恢復(fù)了更年輕的基因特征并減少了炎癥信號(hào)的表達(dá)，在淋巴樣細(xì)胞中，PF4治療使細(xì)胞轉(zhuǎn)向年輕的T細(xì)胞基因特征。這表明，PF4可以部分將衰老的外周免疫系統(tǒng)的細(xì)胞組成和分子特征恢復(fù)到更年輕的狀態(tài)。
最后，認(rèn)知功能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，PF4可以讓老年個(gè)體提高認(rèn)知能力，PF4的喪失會(huì)以年齡依賴性方式加速認(rèn)知功能下降。
研究人員表示，對(duì)22個(gè)月（相當(dāng)于70多歲的人）的小鼠進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，PF4可以讓認(rèn)知功能回復(fù)至30-40歲時(shí)認(rèn)知水平。
同一天，美國(guó)加州大學(xué)的研究人員在" Nature Aging "期刊上發(fā)表了一篇題為" Platelet factors are induced by longevity factor klotho and enhance cognition in young and aging mice "的研究論文。
研究發(fā)現(xiàn)，注射klotho改善老年動(dòng)物的認(rèn)知能力，與PF4有關(guān)。在小鼠中，注射klotho，增加血漿中多種血小板因子的水平，包括 PF4。而抑制血小板活化的藥物可以阻止klotho介導(dǎo)的認(rèn)知增強(qiáng)，這表明klotho發(fā)揮的益處與血小板有關(guān)。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在年輕小鼠中，注射PF4增強(qiáng)了突觸可塑性和認(rèn)知能力。在老年小鼠中，PF4減少了認(rèn)知缺陷，并恢復(fù)了衰老引起的海馬體中與認(rèn)知表現(xiàn)相關(guān)的特定因素的增加。
在缺乏PF4的小鼠中，注射klotho對(duì)認(rèn)知的改善依然存在，表明PF4可以增強(qiáng)klotho的作用，但不是必須的。
不僅如此，同一天，澳大利亞昆士蘭大學(xué)的研究人員在" Nature Communications "期刊上發(fā)表了一篇題為" Platelet-derived exerkine CXCL4/platelet factor 4 rejuvenates hippocampal neurogenesis and restores cognitive function in aged mice "的研究論文。
研究顯示，運(yùn)動(dòng)可以改善認(rèn)知功能，運(yùn)動(dòng)后血小板將PF4釋放至血液中，增加PF4可以以海馬神經(jīng)發(fā)生依賴性方式改善與年齡相關(guān)的再生和認(rèn)知障礙。
首先，研究人員觀察到老年小鼠的海馬神經(jīng)發(fā)生較年輕小鼠明顯減少。然后，注射了PF4到老年小鼠的大腦中，并發(fā)現(xiàn)這種注射可以顯著增加海馬神經(jīng)發(fā)生。這意味著PF4可以促進(jìn)新神經(jīng)元的生成，從而有助于恢復(fù)認(rèn)知功能。
此外，研究人員還測(cè)試了老年小鼠在認(rèn)知任務(wù)中的表現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)注射PF4后，老年小鼠在學(xué)習(xí)和記憶方面的表現(xiàn)明顯改善。這表明PF4對(duì)于恢復(fù)老年小鼠的認(rèn)知功能起到了積極的作用。
綜上，三篇獨(dú)立的研究發(fā)現(xiàn)了相同的結(jié)論，無(wú)論是年輕血液、klotho、亦或是運(yùn)動(dòng)，對(duì)認(rèn)知功能帶來(lái)的益處，都與血小板因子4有關(guān)，它可以減輕老年炎癥反應(yīng)并改善認(rèn)知功能。
這三項(xiàng)研究為我們提供了新的視角，認(rèn)識(shí)到血小板因子在老年炎癥和認(rèn)知功能中的重要作用，為老年認(rèn)知功能障礙的治療和預(yù)防提供新的方向和策略。
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