真是可以阻挡衰老？科学家找到“重返青春”的关键蛋白

2019-05-28 10:04:47来源：学术经纬

把年轻小鼠的血液输给年老小鼠，会让后者的大脑恢复活力;相反，注射年老小鼠的血液，会让年轻小鼠的认知能力下降。斯坦福大学的神经学教授Tony Wyss-Coray与其同事在几年前发现了这些惊人的现象。

▲斯坦福大学的TonyWyss-Coray教授致力于研究衰老相关疾病（图片来源：斯坦福大学官网）

▲斯坦福大学的TonyWyss-Coray教授致力于研究衰老相关疾病(图片来源：斯坦福大学官网)

结果一经发表便引起了广泛关注和诸多猜测。血液中有什么神秘因子会影响衰老吗?人们期待可以从答案中找到永葆青春的万能钥匙。

经过数年探究，尽管还没有找出所有可能的因素，Wyss-Coray教授带领其研究团队锁定了一种蛋白质。这种蛋白质位于衰老血液“老化”大脑时的必经之道——血脑屏障。阻断这种蛋白的作用，不仅可以对抗衰老血液的影响，而且不用输年轻血就可以让年老小鼠的大脑“重返青春”!这一结果近期发表于《自然·医学》。

这种蛋白质叫血管细胞黏附分子1 (VCAM1)，是一种促进血管和免疫细胞相互作用的蛋白，在大脑血管内皮细胞中表达。作为免疫球蛋白受体家族的一员，VCAM1会与白细胞表面的特定分子结合。

科学家们通过分析基因转录水平发现，无论是人还是小鼠，年龄越大，大脑血管内皮细胞中的VCAM1表达越高。

▲随着年龄增长，VCAM1的表达量增多（图片来源：参考资料[1]）

▲随着年龄增长，VCAM1的表达量增多(图片来源：参考资料[1])

将年老小鼠或老年人的血浆注射给年轻小鼠后，年轻小鼠大脑血管内皮细胞中的VCAM1表达会随之上升。与此同时，年轻小鼠的大脑还出现了两个与衰老有关的生理特征：海马区的新生神经细胞变少，脑中的先天免疫细胞小胶质细胞被激活。

这些结果提示VCAM1与衰老很有关系，但是还不能说明VCAM1究竟是作为调节因子参与了衰老血液老化大脑的过程，还只是说它们的增多与血管炎症有相关性。

▲年轻小鼠接受了老年人的血浆后，大脑出现“老化”：海马区的新生神经元减少了（图片来源：参考资料[1]）

▲年轻小鼠接受了老年人的血浆后，大脑出现“老化”：海马区的新生神经元减少了(图片来源：参考资料[1])

于是，研究者们接下来试着消除VCAM1，看看是否可以抵消衰老血液的老化作用。有意思的是，在给年轻鼠全身施加抗体阻断VCAM1，或者在大脑血管内皮细胞中敲除Vcam1基因后，研究人员都发现，衰老个体的血浆没能再起到老化大脑的有害影响。

考虑到自然衰老的情况下VCAM1就会高表达，研究者接着尝试了直接给衰老小鼠阻断VCAM1。经过为期3周的抗体注射，年老小鼠的海马区出现了新生神经元的增多，并且小胶质细胞的炎症反应也下降了。

▲年老小鼠注射抗体阻断VCAM1后，大脑海马区的新生神经元增多了（图片来源：参考资料[1]）

▲年老小鼠注射抗体阻断VCAM1后，大脑海马区的新生神经元增多了(图片来源：参考资料[1])

除了大脑内部的衰老特征得到逆转，行为学研究的结果更令人惊讶，进一步证实了阻断VCAM1有着让年老小鼠大脑“重返青春”的显著效果。

研究者设计了走迷宫的实验来检验小鼠的记忆能力，动物们需要找到隐藏在桌面的一个安全逃离孔。17个月的年老小鼠们要花费比5个月大的年轻小鼠们更多的时间才能找到正确的位置。但是，当这些年老小鼠们在一个月内每3天注射一次抗VCAM1抗体后，找到迷宫逃脱口的速度变得和年轻鼠一样快!另一组记忆物体的实验同样显示，年老小鼠在阻断VCAM1后有着和年轻小鼠相当的学习记忆能力。

▲行为学实验结果表明，阻断VCAM1后，年老小鼠的学习记忆能力恢复为年轻小鼠的水平（图片来源：参考资料[1]）