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CRISPR 使小鼠大脑中的干细胞恢复活力
CRISPR 研究表明，小鼠体内的特定基因如何恢复脑干细胞的年轻状态并增强其对新神经元的影响。
CRISPR 使小鼠大脑中的干细胞恢复活力
保存注意事项 大脑中的再生细胞 通过对小鼠使用 CRISPR 基因技术发现，随着年龄的增长，它们仍保持年轻和活力 1 。
年龄让事情变得困难 大脑中的干细胞 来产生新的细胞。然而，研究作者发现，降低特定基因的活性 干细胞 恢复活力，使它们能够繁殖并为大脑提供新的神经元。
该基因调节干细胞对葡萄糖的消耗，葡萄糖对细胞代谢至关重要。小鼠实验结果与人类死后大脑研究得出的结果非常吻合。纽约市哥伦比亚大学欧文医学中心的神经科学家和精神病学家莫拉·博尔德里尼（Maura Boldrini）没有参与当前的研究，他说，这些研究还表明，年龄会影响大脑的新陈代谢。她补充道：“它们的新陈代谢可能比以前效率低了。”她指出，今天发表在《自然》杂志上的人类研究结果和小鼠研究“为潜在的治疗方法开辟了新途径。”
青少年的大脑
的作用 神经干细胞 在成人大脑中存在争议。 Boldrini 等人发表的证据表明，到 79 岁时，海马体（大脑中对学习和记忆很重要的区域）正在形成新的神经元 2 。她的团队现在正在研究人类新神经元的产生是否与 阿尔茨海默病 或精神疾病。然而，一些研究人员报告说，他们没有发现任何证据表明成年人正在海马体中产生新的神经元。 “这些争议仍在继续，”博德里尼说。
在小鼠中，情况更加清晰。在大脑的脑室下区，神经干细胞可以产生神经元和其他细胞类型。然后这些年轻细胞迁移到 嗅球，负责嗅觉 。加利福尼亚州斯坦福大学研究衰老的遗传学家、这项新研究的作者之一安妮·布鲁内特（Anne Brunet）表示，为嗅球提供稳定的新鲜神经元对小鼠来说是有意义的，因为它们严重依赖嗅觉来检测环境的变化。
然而，随着小鼠年龄的增长，这些干细胞变得不那么活跃。布鲁内特和她的团队决定找出原因。研究人员使用 CRISPR-Cas9基因技术 系统地破坏 23,000 个基因，然后测试每个被破坏的基因对取自年轻和年老小鼠并在实验室中生长的神经干细胞的影响。
神经支持
筛选揭示了 300 个可能在神经元干细胞衰老中发挥作用的基因。研究人员通过使用 CRISPR-Cas9 破坏活体年轻和年老小鼠脑室下区细胞中的一些基因，进一步缩小了基因库范围。然后，作者检查了动物的嗅球并确定了一组选定的重要基因。破坏这些基因会增加老年动物干细胞产生的神经元，但不会影响年轻动物的干细胞。
其中一个名为 Slc2a4 的基因编码一种将葡萄糖输入细胞的蛋白质。破坏这个基因会减少细胞对葡萄糖的摄取并增加它们的繁殖能力。
加州大学旧金山分校的神经科学家 Saul Villeda 表示，这一发现与之前的研究相关，这些研究发现糖代谢与衰老之间存在联系。研究人员最近报告称，一种糖尿病药物 抵消猴子与年龄相关的认知能力下降 能。但他说，最新的发现特别重要，因为它指出了一种发挥关键作用的特定蛋白质，并且可以作为未来研究的目标。
Villeda 指出，即使神经干细胞在成年人中的作用值得怀疑，但这些结果为开发有朝一日可以治疗神经退行性疾病的细胞疗法提供了重要信息。
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鲁兹，T.J.等人。自然 https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024)。
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博德里尼，M.等人。细胞干细胞 22, 589–599 (2018)。
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索雷尔斯，S.F.等人。自然 555, 377–381 (2018)。