年紀大了，腦子真的會變“僵硬”

來源：學術經緯

隨着年齡增長，很多朋友們可能都會感到腦子“不如年輕時好使”。原來要記個什麼東西，一目十行都可以過目不忘；現在純靠腦子記憶已經很費力了，最靠譜的還是依賴紙筆和各種APP。也有朋友打趣說，自己老了，腦子變僵硬了。

萬萬沒想到，這句玩笑話居然還有科學上的依據……擬今日上線的一篇《自然》論文中，來自英國劍橋大學（University of Cambridge）的科學家們發現，衰老會讓腦組織開始變硬，而這真的會影響大腦細胞的功能！

在這篇論文裏，科學家們的研究對象叫做少突膠質祖細胞（oligodendrocyte progenitor cells，下稱OPC細胞）。這是一種大腦祖細胞，對於維持正常大腦的功能有着重要作用。具體來看，神經周圍會被一層叫做“髓鞘”的結構所保護，而OPC細胞能夠協助髓鞘的再生，爲神經提供持續的保護。

但在老年動物體內，這些細胞卻會逐漸失去功能，神經細胞的保護層也會由此而削弱。那麼，爲啥這些OPC細胞會隨着衰老而失去功能呢？研究人員們猜測，這也許和老化的大腦環境有關。

於是，他們設計了一個有趣的實驗——將老年小鼠的OPC細胞，移植到了年輕小鼠的大腦中，給它們換個環境。有趣的是，這一效果可謂是立竿見影！老年小鼠的細胞開始“返老還童”，逐漸恢復功能。

▲把老年小鼠的OPC（aOPC）移植到新生小鼠的腦中（nCNS），細胞的增殖和分化能力恢復（圖片來源：參考資料[1]）

這是爲什麼呢？研究人員們將注意力放在了大腦結構的不同上。他們指出，年輕小鼠的大腦組織像海綿一樣，更爲柔軟。這或許是OPC細胞重返新生的關鍵。

爲了測試這個想法，這支團隊開發了一種新型的實驗材料——它能根據研究人員們的需求，展現出不同的柔軟度。在這些材料上，他們開始培育動物的OPC，其中一批細胞生長在模擬老年大腦的材料上（更硬），另一批細胞則生長在模擬年輕大腦的材料上（更軟）。

“我們看到年輕且正常的大腦祖細胞生長在堅硬的材料上時，就會功能受損，失去再生的能力。事實上，它們看起來就像是年老的細胞一樣。這些現象讓我們着迷，”本研究的負責人之一Kevin Chalut教授說道：“更有趣的是，當年老的腦細胞生長在柔軟的材料上時，它們會表現得和年輕細胞一樣。換句話說，它們返老還童了。”

▲生長環境是柔軟還是堅硬，影響了OPC的增殖分化能力（圖片來源：參考資料[1]）

這些發現表明，大腦環境的“僵硬”程度，其實能影響到這些大腦祖細胞的功能。那麼問題來了：這些細胞又是如何知道自己身處的環境是僵硬還是柔軟呢？

答案在於一種叫做Piezo1的蛋白質。它位於細胞表面，給細胞提供了“觸感”，能分辨周圍的環境是硬還是軟。

“當我們在年老大腦的OPC細胞裏移除Piezo1蛋白後，就可以‘欺騙’它們，”本研究的另一位負責人Robin Franklin教授說道：“即便它們生長在更硬的材料上，它們也會感覺身處‘柔軟鄉’。此外，我們還敲除了年老小鼠大腦中OPC細胞裏的Piezo1蛋白。它也能使得細胞重返年輕，繼續行使正常的再生功能！”