若い脳脊髄液は古いマウスの記憶を改善します

科学者たちは、何十年もの間、記憶が年齢とともに減少する理由の謎を解明しようとしてきました。 今、彼らは可能な治療法を発見しました—若い脳からの脳脊髄液¹。

若いマウスの脳脊髄液（CSF）は、年配のマウスの記憶機能を改善できると、研究者らは本日、 自然。 若いCSFの直接脳注入は、おそらく老化したマウスのニューロンの伝導性を改善し、それは記憶の作成と想起のプロセスを改善します。 チームはまた、改善は主に体液中の特定のタンパク質によるものであることを示唆しています。

「これは基礎科学の観点からは非常にエキサイティングですが、治療への応用にも目を向けています」とマサチューセッツ州ボストン小児病院の神経生物学者であるマリア・レティネンは言います。

CSFは中枢神経系のプラズマのバージョンです。脳と脊髄を保護し、正常な脳の発達に不可欠な必須イオンと栄養素のスープです。 医師は、脳の健康の指標として、また神経疾患のバイオマーカーとして頻繁に使用します。 しかし、哺乳類が年をとるにつれて、CSFはそのパンチの一部を失います。 これらの変化は、記憶に関連する細胞に影響を与える可能性があると、カリフォルニアのスタンフォード大学の神経科学者である共著者のタル・イラムは述べています。 「これらの細胞を若い脳脊髄液に再曝露することで、それについて何かできるでしょうか？」 彼女は尋ねます。 「それが包括的な質問でした。」

メモリのテスト

イラムと彼女のチームの最初のステップは、老化したマウスに彼らが覚えているであろう経験を与えることでした。 チームは、生後20か月のマウスに、光と音を数回点滅させると同時に、足に3回の小さな電気ショックを与え、光とショックの間に関連性を持たせました。 次に、研究者らは、8匹のマウスの1つのグループの脳に10週齢のマウスからのCSFを注入し、10匹のマウスの対照グループには人工CSFを与えました。

3週間後、マウスは同じ音と光に直面しましたが、今回はショックなしで、実際の恐怖を誘発する行動なしに恐怖の文脈を再現しました。 若いCSFを投与されたマウスのほぼ40％がショックを覚えており、恐怖で凍りついたが、それは人工CSFを投与されたマウスの約18％でのみ起こった。 調査結果は、若いCSFが老化脳能力のいくらかの低下を回復できることを示唆しています。 「より広い意味は、脳はまだ順応性があり、その機能を改善する方法があるということです」と、スタンフォード大学の神経科学者である共著者のトニー・ウィス・コレイは述べています。 「すべてが失われたわけではありません。」

CSFに関する研究は、若いマウスからの血漿が古い齧歯動物の記憶機能を回復できることを示したWyss-Corayの過去の研究に触発されています^2、3。 カリフォルニア州サンカルロスにあるアルカヘストのWyss-Corayによって共同設立された新興企業は、同社の血漿由来製品を与えられたマウスと認知症の人々の認知的利益を示唆する小規模な試験を実施しました。 他のグループは、若い血漿を使​​用するためのさまざまな方法を模索していますが、この分野はまだ揺籃期にあります。

脳の配線

海馬は脳の記憶制御センターであり、記憶の作成、保持、想起を担っています。 したがって、チームはこのタツノオトシゴの形をした構造を調べて、若いCSFが老化したマウスの記憶機能をどのように改善するかをよりよく理解しました。 研究者らは、構造がオリゴデンドロサイトと呼ばれる細胞に関連する遺伝子をアップレギュレートすることを発見しました。 オリゴデンドロサイトは、ニューロンの尾の周りにミエリン鞘を生成します。これは本質的に「脳内のワイヤーを覆うプラスチックコーティング」です、とWyss-Corayは言います。 そして、ワイヤー絶縁のように、その被覆は導電性に役立ちます。 具体的には、CSFは、オリゴデンドロサイト前駆細胞として知られる初期のオリゴデンドロサイトをより多く生成するのに役立ちます。 神経接続を絶縁するより多くの細胞を生成することは、脳機能を維持するのに役立ちます、とWyss-Corayは付け加えます。

研究者らはまた、別の分析が記憶を改善するための説得力のある候補であると示唆したCSFカクテルからタンパク質を単離しました：線維芽細胞成長因子17（Fgf17）。 Fgf17の注入は、CSFの注入と同様の記憶回復効果がありました。 さらに、Fgf17の機能をブロックする抗体をマウスに与えると、げっ歯類の記憶能力が損なわれました。

トリッキーなテクニック

IramがCSFを収集し、それを別の脳に注入するプロセスを完成させるのに1年以上かかりました。 収集は非常に困難であり、正確に行う必要があると彼女は言います。 血液の汚染は液体を台無しにします。 脳内の圧力は微妙なバランスであるため、注入はゆっくりと、脳内の特定の場所である脳室に行う必要があります。 カリフォルニア州ノヴァトにあるバック・インスティテュート・フォー・エイジングでアルツハイマー病とパーキンソン病を研究しているジュリー・アンデルセン氏は、繊細な手順は人々に使用するのに課題をもたらす可能性があると述べています。

「これらは本当に労働集約的で非常に挑戦的な実験です。 彼らはここで本当に美しい仕事をたくさんしてくれました」と、付随するものを書いたLehtinenは付け加えます。 ニュースとビュー の記事 自然⁴。

Fgf17とCSFは脳の健康に有望な秘薬のようですが、CSFがオリゴデンドロサイトと相互作用する方法、およびそれらの細胞が記憶にどのように関与しているかを調査することは、脳の老化の理解を深めるために重要です、とIramとWyss-Corayは言います。 AndersenとLehtinenのように、認知機能に影響を与えるFgf17以外のCSFにはおそらく他の要因があります。

体からCSFを抽出することは困難ですが、Lehtinenは、患者集団に体液が不足していないことを指摘しています。 「私たちは、新しい治療法や治療法を開発するさまざまな方法を本当に想像し始めることができます。」