阻止蛋白质限制在老老鼠记忆丧失

阻碍VCAM1蛋白质,将循环免疫细胞拷在血管壁,使老老鼠对记忆和学习测试执行以及年轻的老鼠,斯坦福大学的一项研究发现。

老鼠不是人,但像我们这样他们成为老年健忘。在5月13日在网上发表的一项研究自然医学,老老鼠遭受更少的高级时刻在记忆测试的电池在斯坦福大学医学院的研究人员禁用单分子打点老鼠的大脑血血管。例如,他们轻松通过迷宫缓解年轻的成年老鼠的特点。

分子出现在表面的一小部分内皮细胞的主要构建块全身血管。阻止这个分子的能力所做的主要工作有选择地相接免疫细胞循环在bloodstream-not只有改善老老鼠的认知能力但反击两个生理衰老的标志大脑:它恢复到更年轻的水平能力的老老鼠的大脑创造新的神经细胞,抑制炎症的情绪大脑的居民免疫细胞,称为小胶质细胞。

科学家已经证明,老老鼠的血液对年轻的老鼠的大脑有害。在科学界引起了人们的强烈质疑,一些老年人的血液同样诱发大脑生理学和认知能力的下降。只是这东西还有待揭示。但是,新的研究表明,有可能是一个可行的方法来阻止它的路径,橡胶与道路:血脑屏障,严格监管的大多数细胞和物质通过墙上的血管遍布人类的大脑。

“我们可能已经发现了一个重要的机制,通过血液有害信号传给大脑,”说,该研究的资深作者,托尼•Wyss-Coray博士,神经病学和神经科学教授,斯坦福大学的阿尔茨海默病研究中心的副主任和一名高级研究职业科学家退伍军人事务部帕洛阿尔托医疗保健系统。该研究的第一作者是Hanadie尤瑟夫,博士,博士后学者前Wyss-Coray实验室。

干预的成功点治疗可能有一天慢,停止甚至逆转下降。针对血液蛋白质血管壁可能比努力更容易进入大脑本身。

“我们现在可以尝试使用药物来治疗大脑退化,通常不擅长通过血脑屏障而且,在这种情况下,将不再需要,”约瑟夫说。

不同的方式到达大脑

研究人员集中在小鼠海马,研究大脑结构的记忆和学习的关键,其体系结构和功能在老鼠和人类是相似的。海马体也为数不多的网站在成年哺乳动物的大脑神经发生,创造新的神经细胞,发生;这些新细胞形成新记忆的关键。

自他的实验室开始几年前报道,未知的因素在旧血可以加速认知能力下降,相反,这一因素在年轻的血液可以恢复旧的大脑,Wyss-Coray, d·h·陈教授II,试图确定这些因素。但他和他的同事采用了一种不同的策略,在新的研究中。

他说,大约400英里的血管通过人类的大脑与身体其它部位的不同在一个重要的方面:他们更有选择性的进入和出来什么。

“血脑屏障不包括大多数bloodborne细胞和物质,”他说。“我们想知道,而不是直接进入大脑和乱动脑细胞,在血液循环可以直接与大脑的内皮细胞沟通。”

几年前,Wyss-Coray和他的同事相比,血液从年轻人和老年人随着年龄的确定物质的丰富变化。在新的研究中,他们缩小了搜索到那些以某种方式与年龄有关的bloodborne物质与血管功能直接相关。位居榜首的是一种循环的内皮细胞内蛋白质不断产生并显示在他们的表面。

VCAM1,蛋白质是众所周知的免疫学家。停靠站的循环细胞免疫系统的第一站在passport-punching过程某些相对罕见的条件下允许授予那些免疫细胞迁移在大脑的否则紧密关闭边境。

这种蛋白质被锯掉的内皮细胞表面和倾倒的血液lawnmowerlike酶几乎相同的速度产生,所以它的人口规模在血管仍然相对稳定。但VCAM1丰富血管表面明显跳跃在发生局部损伤或感染。障碍的免疫细胞,对抗传染性病原体和愈合过程是必不可少的。

“在任何给定的时间,循环VCAM1水平是一个很好的代理VCAM1总额的身体的血管内皮细胞表面,“Wyss-Coray说。先前的研究发现,高循环VCAM1水平癌症,心脏病,中风,阿尔茨海默氏症、癫痫和其他炎症性疾病。

识别障碍的来源

在这项研究中,研究人员表明,VCAM1组成血管壁内皮细胞上的丰度在年老老鼠的大脑上升,以及年轻的老鼠的大脑中注入老年小鼠的等离子体,颗粒,液体血液的一部分。同样,研究人员观察到增加老老鼠的细胞炎症的迹象。

Wyss-Coray怀疑拘束的免疫细胞血管surfaces-particularly如果免疫细胞处于激活状态,由于现有的条件,如受伤或感染,或者老age-enhances穿透血管壁炎症蛋白质的释放通过专门的内皮细胞表面受体。

循环VCAM1,不是脑功能障碍的来源。当调查人员耗尽之前老老鼠的等离子体的蛋白质给等离子体年轻的老鼠,他们观察到同样的破坏性影响海马体减少神经发生,增加年轻时小胶质发炎症状之前也见过老鼠收到旧的等离子体。

删除小鼠大脑中的基因编码VCAM1阻止大脑内皮细胞蛋白质的生产。如果删除了在成年早期,老鼠不再遭受了神经发生减少或增加小胶质炎症当他们长大了。

研究人员与单克隆抗体达到相同的结果,专门蛋白质绑定情有独钟,只在他们的目标。三周的治疗用单克隆抗体直接瞄准和阻塞VCAM1足以增加神经发生和减少小胶质反应在老年小鼠的海马。

这些老鼠发球直接得分心智敏锐的电池测试。一个测试,巴恩斯迷宫,涉及到一个表的老鼠想逃离。桌子上有很多洞,老鼠可以通过秋季很短的距离在地板上(尽管不是足以造成伤害)。但一个洞连接管安装水平下,提供安慰逃到老鼠。鼠标必须学习和记忆怎么去“安全”洞。

一旦他们训练有素,年长的老鼠接受这种抗体达到巴恩斯迷宫的出口尽快年轻的老鼠。

大脑中的“封锁VCAM1最终让这些老鼠聪明,”Wyss-Coray说。“在所有的时间我一直在做这个,我从来没见过这样的表现。”