Nature：人脐带血让“老”鼠变聪明？

最近几年抗衰老研究非常火热，逆转衰老的新发现、新疗法、新药物层出不穷，每一次都会引起社会的广泛关注，比如，有的方法定点清除衰老细胞（相关报道）、有的要求吃货们管住自己的嘴（相关报道）、还有的口味就比较重了，从便便上找灵感（相关报道）。小氘曾关注过一类用年轻小鼠血液恢复衰老小鼠身体机能的研究（相关报道），这一思路近期又有了新进展。不过，这一回科学家们直接用人血了。美国斯坦福大学（Stanford University）的研究人员发现一种提取自人脐带血的蛋白质能够提高衰老小鼠的大脑功能，这一成果发表在最新的Nature 杂志上。

其实，科学家对年轻血液的抗衰老功能关注已久。他们曾用一种叫作“异种共生”的技术进行研究，这种技术是将年轻小鼠和衰老小鼠缝在一起，共享一套循环系统。

异种共生示意图

到目前为止，年轻血液的抗衰老功能只在鼠类身上验证过，还没有人体实验结果。不过，由于前景实在诱人，至少有两家公司已经开始了人体的临床试验。他们招募年轻人献血给老年人，并跟踪测试这些老年人的各项生理指标（相关报道）。

这篇文章的通讯作者正是其中一家公司的科学委员会主席，斯坦福大学神经科学家Tony Wyss-Coray。他与文章的第一作者Joseph Castellano合作测试了新生儿脐带血的抗衰老功能，毕竟脐带血是最最年轻的血液了。

他们发现，将脐带血血浆输入衰老小鼠的静脉，改善了动物探索迷宫的能力，并学会避开笼子中带有电击的区域。当研究人员解剖这些小鼠的大脑时，他们发现海马体（与记忆、学习相关的区域）中的细胞表达了导致神经元在大脑中形成更多连接的基因。而输入老年人血液的小鼠没有发生这种情况。

然后，研究人员将脐带血中发现的66种蛋白质与来自老年人血液中的蛋白质以及在小鼠共生实验中发现的蛋白质进行比较。他们发现了几个潜在的候选蛋白，并将它们分别注射入衰老小鼠的静脉。然后，测试它们的记忆力。

不同人类血液中蛋白含量的热图（黄色为高表达，蓝色为低表达）。图片来源：Nature

候选蛋白中仅有一种蛋白——金属蛋白酶组织抑制因子2（TIMP2）能够提高动物的表现。如果将脐带血中的TIMP2去除，这种血就不能对记忆产生影响了。这都说明TIMP2在改善衰老小鼠记忆力中起到了关键作用。

一直以来，TIMP2被认为与维持细胞核组织结构相关联，研究人员也不知道它如何与记忆力或学习能力扯上关系的。Wyss-Coray怀疑TIMP2是参与细胞和血管生长的主调节因子，并同时影响多个通路。

魏茨曼科学研究所神经免疫学家Michal Schwartz说：“我认为这个工作相当漂亮。”她感兴趣的是，研究人员没有将血浆直接注入小鼠大脑，仍旧观察到小鼠记忆力的提高。因此，Schwartz怀疑TIMP2可能改变免疫系统或代谢，间接地影响大脑。

哈佛大学的干细胞专家Lee Rubin对此也表示赞同。2014年，Rubin的实验室在年轻的小鼠血液中发现了高表达量的GDF11蛋白。将GDF11注入小鼠身体，能够加快大脑血管生长，但GDF11不会进入大脑。因此Rubin也认为TIMP2是通过影响整个身体系统，间接地影响大脑。巧的是Rubin和Wyss-Coray是同一家公司的科学委员会成员。

研究者下一步将着重探究TIMP2是如何影响大脑的。此外，Wyss-Coray也很想知道这种蛋白是否特异性地影响衰老细胞。

尽管这是只是个“黑盒”实验，科学家不知道TIMP2在小鼠身体里具体起到了哪些作用，不过它具备转化成临床治疗方案的潜力。

用献血者的年轻血液去挽救众多老年疾病患者看起来具有光明的前景；也许将来身患阿尔兹海默症的老人也可以通过服用GDF11和TIMP2或类似药物来治疗。当然，发展这种药物需要的时间不会短。不过这项研究的最大意义在于，我们可以只关注血液中少数几种因子的功能，而不用面对药汤一样复杂的混合物了。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Human umbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal function in aged mice

Nature, 2017, 544, 488-492, DOI: 10.1038/nature22067

部分内容编译自：http://www.nature.com/news/young-human-blood-makes-old-mice-smarter-1.21848

（本文由氘氘斋供稿）