新加坡国立大学杨潞龄医学院的科学家们在理解衰老大脑方面取得重大突破,他们发现一种可能恢复大脑生成新细胞能力的蛋白质。这项发表在《科学进展》杂志上的研究指出,环D结合myb样转录因子1(DMTF1)是大脑衰老过程中神经干细胞活性的关键调控因子。
神经干细胞对生成学习和记忆所需的新神经元至关重要,但随着年龄增长,其自我更新能力会逐渐减弱,这与认知能力下降密切相关。由Ong Sek Tong Derrick助理教授领导、Liang Yajing博士作为第一作者的研究团队,致力于探索导致干细胞功能衰退的生物学机制,旨在开发缓解神经衰老的潜在疗法。
研究人员通过分析源自人体样本及模拟早衰的实验室模型中的神经干细胞,开展基因组结合与转录组分析,以揭示DMTF1的功能。研究重点聚焦于DMTF1与端粒功能障碍干细胞的相互作用。端粒作为染色体末端的保护性片段,随细胞分裂不断缩短,被广泛视为衰老的重要指标。
研究发现,在"老化"神经干细胞中,DMTF1水平显著降低。值得注意的是,恢复DMTF1表达能使这些细胞重新获得再生能力。这表明DMTF1可能成为治疗衰老大脑中干细胞功能衰退的潜在靶点。
深入分析进一步阐明了DMTF1的作用机制:该蛋白调控已知可解压缩紧密DNA结构的辅助基因(Arid2和Ss18),从而激活对干细胞更新至关重要的生长相关基因。若缺失这些辅助基因,神经干细胞的再生能力将大幅减弱。
Ong助理教授指出,受损神经干细胞再生能力与神经衰老的长期关联已被证实,这种衰退会阻碍认知功能所需新神经元的形成。尽管先前研究显示缺陷再生能力可部分恢复,但其作用机制始终模糊不清。他表示,深入理解这些机制将为研究年龄相关认知衰退奠定坚实基础。
研究建议,提升DMTF1水平或活性可能逆转或延缓衰老导致的神经干细胞功能衰退。虽然当前研究基于体外实验,团队计划进一步探索:增强DMTF1是否能在自然衰老和端粒缩短情况下提升神经干细胞数量、改善学习记忆功能,同时不增加脑肿瘤风险。
Liang博士评论称,研究结果表明DMTF1在神经衰老过程中可能促进神经干细胞增殖。尽管研究尚处早期阶段,但为理解衰老相关分子变化如何影响干细胞行为提供了基础框架,有望指导未来有效疗法的开发。
【全文结束】

