随着全球人口老龄化，患神经退行性疾病的风险，如痴呆症、阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症（ALS）也在不断增加。然而，脑细胞恶化的分子机制一直是个谜。
现在，加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员的一项新研究发现，老化神经元由于分子应激而具有独特的缺陷，使其特别容易发生神经退行性疾病。该研究今天发表在《自然神经科学》杂志上。
“长期以来，衰老一直是一个黑盒子，”加州大学圣地亚哥分校医学院细胞与分子医学系教授Gene Yeo博士说，他也是该校RNA技术和治疗中心以及桑福德干细胞研究所桑福德干细胞创新中心主任。“没有人真正知道老化神经元的样子、行为或与年轻神经元有何不同。”
Yeo的团队通过一种称为转分化的方法在实验室中创建了老化神经元。这种方法直接将人类捐赠者的皮肤细胞重新编程为在分子水平上看起来老化的神经元。
研究小组发现，与年轻神经元相比，老化神经元表现出分子应激的特征，如生长停滞并在细胞核外储存未翻译的RNA和蛋白质的“应激颗粒”中。
分子应激使老化神经元无法应对新的应激事件。“这就像神经元太紧张以至于会感冒一样，”第一作者Kevin Rhine博士说，他是Yeo实验室的博士后研究员。
研究人员还发现：
- 老化神经元从应激中恢复的时间比年轻神经元长得多，缺乏RNA结合蛋白，并且无法产生应激反应蛋白。
- 在老化神经元中，TDP-43蛋白（在年轻神经元的细胞核中调节基因表达）反而在细胞核外积累——类似于阿尔茨海默病、痴呆症和ALS患者神经元的状态。
“我们认为老化神经元优先考虑其他蛋白质，忽略了应激反应和保持一切顺利运行的RNA结合蛋白，”Yeo说。
神经退行性疾病对公共卫生造成了巨大负担。研究人员认为，这些发现可能有助于开发预防这些疾病的新疗法。
下一步是确定细胞应激的来源，以保持RNA处于健康状态，研究人员表示。
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