通过激活免疫细胞来振兴衰老的大脑
免疫细胞染色显示,与年轻小鼠(左)相比,老年小鼠(右)的脉络丛中ILC2细胞的数量(白色箭头)增加。其他类型的免疫细胞由蓝色箭头指示。
纽约奥尔巴尼医学院的研究人员发现,一种特定类型的免疫细胞会在年长的大脑中积聚,激活这些细胞可以改善衰老小鼠的记忆力。这项研究将于2020年2月5日发表在《实验医学杂志》(JEM)上,该研究表明,靶向这些细胞可能会减少与年龄有关的认知能力下降,并对抗人类与衰老相关的神经退行性疾病。
大脑极易老化,其认知功能(例如学习和记忆)随着年龄的增长而逐渐下降。人体的大部分免疫系统也会随着年龄的增长而恶化,导致对感染的敏感性增加以及炎症水平更高。然而,在他们的新JEM研究中,由奥尔巴尼医学院的Qi Yang和Kristen L. Zuloaga领导的一组研究人员发现,与衰老相关的一类免疫细胞的变化被称为第2组先天淋巴样细胞(ILC2s),可以使医生与衰老对大脑的影响。
ILC2驻留在身体的特定组织中,并在受损时帮助修复它们。最近,例如,显示脊髓中的ILC2促进脊髓损伤后的愈合。“但是,ILC2是否也存在于中枢神经系统的其他部位,以及它们如何响应衰老尚不清楚,” Yang说。
研究人员检查了年老小鼠的大脑,发现ILC2随着年龄的增长而积累在称为脉络丛的结构中。这种结构会产生脑脊液,并且靠近海马体,这是大脑的一个区域,在学习和记忆中起着关键作用。较老的老鼠大脑的ILC2细胞最多是较年轻的老鼠的五倍。至关重要的是,研究人员还发现了老年人脉络丛中大量的ILC2。
老老鼠大脑中的ILC2大部分处于非活动状态或静止状态,但研究人员能够通过用称为IL-33的细胞信号分子处理动物来激活它们,从而引起细胞增殖并产生刺激神经细胞的蛋白质。神经元的形成和存活。研究人员发现,与年幼动物的ILC2相比,年纪较大的小鼠的ILC2能够活得更长,并在激活后产生更多的ILC2。
值得注意的是,用IL-33治疗老年小鼠,或在实验室中对其进行预激活的ILC2细胞注射,可通过一系列旨在测量其学习和记忆力的认知测试来改善动物的表现。Zuloaga说:“这表明激活的ILC2可以改善衰老小鼠的认知功能。”
激活的ILC2产生的蛋白质之一是信号分子IL-5。该研究小组发现,用IL-5治疗老年小鼠会增加海马体中新神经细胞的形成,并减少大脑中潜在的破坏性炎症。再次,IL-5治疗在许多测试中改善了衰老小鼠的认知能力。
“我们的工作因此揭示了老年大脑的脉络丛中存在驻留组织的ILC2细胞的积累,并证明了它们的激活可以使老年大脑恢复活力并减轻与衰老相关的认知能力下降,” Yang说。
Zuloaga说:“衰老是各种神经认知和神经退行性疾病的主要危险因素。”“针对衰老的大脑中的ILC2细胞,可能为对抗人类中的这些疾病提供新的途径。”
参考:Ivan Ting Hin Fung,Poornima Sankar,Zhangyue Zhang,Lisa S. Robison,Zhaoli Zhao,Shanti S.D'Souza,Abigail E. Salinero,Yue Wang,“第2组先天淋巴样细胞的活化减轻了与衰老相关的认知能力下降”,姜茜,马西·库恩策尔(Marcy L.Kuentzel),斯里达·V·基特(Sridar V.Chittur),莎莉·邓普(Sally Temple),克里斯汀·L·祖洛加(Kristen L.
10.1084 / jem.20190915