德黑兰（ANA）——斯坦福大学的研究人员确定了一些基因，如GLUT4，这些基因可能有助于重新激活老化大脑中的神经干细胞，为神经元再生带来了希望。大多数人类大脑中的神经元会持续一生，这是有原因的。长期的信息储存在突触之间复杂的结构关系中。失去神经元就意味着失去这些关键信息，也就是说，忘记。《自然》杂志报道说，有趣的是，成人大脑中的一些新神经元仍由称为神经干细胞的细胞群产生。然而，随着大脑的老化，它们制造新神经元的能力越来越弱，这一趋势不仅对记忆，而且对阿尔茨海默病和帕金森病等退行性脑疾病，以及中风或其他脑损伤后的恢复，都可能产生毁灭性的神经学后果。
一项新的斯坦福医学研究于10月2日发表在《自然》杂志上，为如何及为何神经干细胞（负责成人大脑中新神经元生成的细胞）在大脑老化过程中变得不活跃提供了新的希望。该研究还提出了一些有趣的下一步措施，通过针对新发现的途径来重新激活老化的神经干细胞，或甚至刺激年轻大脑中需要修复的新神经元生成。
遗传学教授安妮·布吕内特博士及其团队利用CRISPR平台，一种允许科学家精确编辑活细胞遗传密码的分子工具，进行了一项全基因组搜索，寻找当被敲除时能增加老年小鼠培养样本中神经干细胞活性的基因，但对年轻小鼠无效的基因。
“我们首先找到了300个具有这种能力的基因——这已经很多了，”布吕内特强调说，她是米歇尔和蒂莫西·巴拉凯特捐赠教授。在将候选基因缩小到10个后，“其中一个特别引起了我们的注意，”布吕内特说。“它是葡萄糖转运蛋白GLUT4的基因，这表明老化神经干细胞周围升高的葡萄糖水平可能使这些细胞保持不活跃状态。”
前博士后学者泰森·鲁埃茨博士，现为ReneuBio的科学顾问和联合创始人，开发了一种方法来测试新发现的基因途径在体内的效果，“这才是真正重要的地方，”布吕内特说。鲁埃茨利用神经干细胞被激活的大脑区域（侧脑室区）与新细胞增殖和迁移的区域（嗅球）之间的距离，这一距离在小鼠大脑中相隔数毫米。通过敲除前者中的葡萄糖转运蛋白基因，等待几周，然后计算嗅球中新神经元的数量，研究团队证明敲除该基因确实对神经干细胞产生了激活和增殖效应，导致活体小鼠中新神经元的显著增加。通过最有效的干预手段，他们在老年小鼠中观察到新生神经元数量增加了两倍以上。
“这使我们能够观察到神经干细胞的三个关键功能，”鲁埃茨说。“首先，我们可以确定它们正在增殖。其次，我们可以看到它们迁移到嗅球，即它们应该去的地方。第三，我们可以看到它们在那个位置形成了新的神经元。”
鲁埃茨表示，同样的技术也可以应用于脑损伤研究。“侧脑室区的神经干细胞也负责修复中风或脑外伤造成的脑组织损伤。”
“葡萄糖转运蛋白的联系是一个令人鼓舞的发现，”布吕内特说。一方面，它不仅暗示了设计药物或基因疗法以激活老化或受损大脑中新神经元生长的可能性，还暗示了开发更简单的行为干预措施的可能性，例如低碳水化合物饮食，这可能会调整老化的神经干细胞吸收的葡萄糖量。
研究人员还发现了其他值得进一步研究的引人注目的途径。与初级纤毛相关的基因也是神经干细胞激活的关键。初级纤毛是某些脑细胞的一部分，对感知和处理生长因子和神经递质等信号起着至关重要的作用。这一发现让研究团队感到欣慰，部分原因是此前无关的研究已经发现了纤毛组织与神经干细胞功能之间的关联。这也很令人兴奋，因为与葡萄糖转运的新线索相结合，可能指向同时参与这两个途径的替代治疗途径，布吕内特说。
“初级纤毛与其影响干细胞静息、代谢和功能的能力之间可能存在有趣的相互作用，”她说。“下一步，”布吕内特继续说道，“是在活体动物中更仔细地观察葡萄糖限制，而不是敲除葡萄糖转运蛋白基因，会产生什么效果。”
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