新研究:衰老会减缓大脑排毒,但有一种药物可以帮助解决这个问题

拉拉康康 2024-08-20 20:23:19

阿尔茨海默病和帕金森病与大脑随着年龄增长而清除废物的能力下降有关。新研究表明,使用现有药物可以恢复老年小鼠的废物清除过程,为新疗法带来希望。

研究人员利用一种临床批准的药物来促进废物清除并可能治疗神经系统疾病,从而逆转了小鼠因衰老而导致的脑废物堆积。

阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经系统疾病通常被认为是“脏脑”疾病,即大脑难以清除有害废物。衰老显著增加了这些疾病的风险,因为随着年龄的增长,我们大脑清除毒素的能力会减弱。然而,最近对老鼠的研究表明,逆转这些与年龄相关的变化并恢复大脑的废物清除过程是可能的。

“这项研究表明,恢复颈部淋巴管功能可以大大挽救因年龄增长而导致的大脑废物清除速度变慢的问题,”罗彻斯特大学哈吉姆工程与应用科学学院机械工程学教授道格拉斯·凯利博士说:“此外,这项研究是使用一种已在临床上使用的药物实现的,提供了一种潜在的治疗策略。”

凯利是这项研究的主要作者之一,该研究发表在《自然衰老》杂志上,与他一起的还有罗彻斯特大学转化神经医学中心联合主任、医学博士麦肯·内德加德。

2012 年,内德加德及其同事首次描述了脑淋巴系统,它是大脑独特的废物清除过程,利用脑脊液 (CSF) 清除大脑在正常活动中耗能神经元和其他细胞产生的多余蛋白质。

这一发现为治疗通常与大脑中蛋白质废物的积累有关的疾病(如阿尔茨海默氏症(β-淀粉样蛋白和 tau)和帕金森氏症(α-突触核蛋白))指明了新方法。在健康和年轻的大脑中,淋巴系统可以很好地清除这些有毒蛋白质,然而,随着年龄的增长,该系统的速度会减慢,为这些疾病的发生埋下了伏笔。

微型泵网络从大脑中抽出废物

一旦载满蛋白质废物,颅骨中的脑脊液就需要进入淋巴系统,最终进入肾脏,在那里与身体的其他废物一起被处理。这项新研究结合了先进的成像和粒子追踪技术,首次详细描述了一半脏脑脊液通过颈部淋巴管排出大脑的路径。

除了测量脑脊液流量,研究人员还能够观察和记录颈部淋巴管的脉动,这有助于将脑脊液从大脑中抽出。“与心血管系统(心脏)有一个大泵不同,淋巴系统中的液体是通过一个微型泵网络输送的。”凯利指出,这些微型泵被称为淋巴管,有防止回流的瓣膜,一个接一个地串在一起形成淋巴管。

研究人员发现,随着小鼠年龄的增长,收缩频率会降低,瓣膜也会失效。因此,与年轻小鼠相比,老年小鼠大脑中脏脑脊液流出的速度要慢 63%。

已知药物可重新启动脑清洁液的流动

随后,研究小组开始研究能否恢复淋巴管的功能,并确定了一种名为前列腺素 F2α 的药物,这是一种激素类化合物,常用于催产,已知有助于平滑肌收缩。淋巴管内衬有平滑肌细胞,当研究人员将这种药物应用于老年小鼠的颈部淋巴管时,收缩频率和脑脊液脏液流出量均增加,恢复到年轻小鼠的效率水平。

“这些血管恰好位于皮肤表面附近,我们知道它们很重要,现在我们知道如何加速功能,”凯利强调:“我们可以想象,这种方法,或许结合其他干预措施,可以成为未来治疗这些疾病的基础。”

来源:罗彻斯特大学医学中心

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