衰老过程中,大脑“防(线”是如何失守的)
科技日报记者 罗云鹏
随着年岁渐长,人们往往察觉到记忆力的衰退、思维速度的迟缓,也更易受到诸如脑小血管病变、认知功能障碍等各类疾病的侵扰。长期以来,科学界始终在追寻一个核心谜题的答案:大脑的衰老,其最初的起点究竟藏匿于何处?
近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医药与技术研究所的副研究员方程与马寅仲,携手多家科研机构,在权威期刊《神经元》上刊发了突破性研究成果。研究团队发现,大脑衰老的早期阶段与血脑屏障功能的逐步失守密切相关。他们揭示了驱动血脑屏障渗漏及认知功能减退的关键信号分子——主要促进因子超家族成员2a(Mfsd2a),并阐明了其背后的调控网络,这为探索大脑衰老机制及延缓认知衰退开辟了全新视角。
在大脑与血液循环系统之间,存在着一道极为精密的防护屏障——血脑屏障。它犹如一套严苛的安检体系,精准甄别着进入大脑的物质,同时将潜在的有害成分拒之门外。然而,随着衰老进程的推进,这道屏障的严密性会逐渐下滑。一旦血液中的蛋白质等大分子渗透至脑组织内,便可能触发神经炎症、损伤脑血管,并最终导致认知能力的下降。
过往的普遍认知倾向于认为,血脑屏障的损坏主要源于内皮细胞间紧密连接的断裂,即所谓的“墙缝变宽”现象,且此类损坏通常仅发生于生命的极晚阶段。然而,研究团队通过系统追踪不同年龄段小鼠血脑屏障的通透性变化,揭示了一个新发现:血脑屏障的渗漏并非仅现身于小鼠的超老龄期,而是早在中年阶段就已悄然启动,并随年龄递增而日益加剧。尤为关键的是,这种早期渗漏首先集中出现在海马体等与学习记忆功能紧密相关的脑区。
“这一现象提示我们,衰老大脑的屏障功能衰退或许比我们预想的要来得更为提前。”方程指出,若能精准捕捉这一早期的微妙变化,便有望为延缓大脑衰老及认知退化寻得一个更早的干预切入点。
为了深挖血脑屏障早期渗漏的根源,研究团队着重比对了两种潜在的路径:其一是细胞间隙通路,即传统认知中的紧密连接破坏;其二是跨细胞通路,即物质经由内皮细胞内部的囊泡转运机制穿越血管壁的过程。
“我们的研究发现,在衰老的初始阶段,尽管血脑屏障已显现渗漏迹象,但内皮细胞间的紧密连接架构大体上依然完好。真正率先发生变异的,是脑血管内皮细胞内部的‘货物运输系统’——小窝蛋白相关的转胞吞作用显著增强。”马寅仲阐释道,转胞吞是指物质被内皮细胞膜包裹形成囊泡,从血管一侧运送至另一侧并释放的流程,这相当于细胞内部的一种主动“输送”机制。换言之,衰老早期的血脑屏障并非简单的“墙体破裂”,而更像是内皮细胞内部原本受到严格管控的“运输通道”被异常解锁,使得血液中的大分子物质更易穿越血管壁侵入脑组织。
那么,究竟是什么因素导致这些异常运输通道的开启?研究团队发现,脑血管内皮细胞中的Mfsd2a是维系低水平转胞吞作用的关键分子。它不仅承担着将二十二碳六烯酸(DHA)等有益脂质输送入脑的重任,还能有效抑制非特异性的囊泡运输。在衰老过程中,Mfsd2a的表达水平逐渐走低,而与之相关的另一蛋白质——小窝蛋白-1(Cav-1)所介导的囊泡运输却异常活跃。
为验证这一机制,研究人员借助腺相关病毒技术,在老年小鼠的脑血管内皮细胞中恢复Mfsd2a的表达,或下调Cav-1的表达水平。结果显示,异常的转胞吞现象显著减少,血脑屏障的渗漏状况也得到明显改观。“这充分表明,Mfsd2a的减少并非仅仅是血管衰老的一个伴随现象,而是推动血脑屏障早期渗漏的关键推手。”马寅仲解释道。
那么,Mfsd2a为何会在衰老进程中发生下调?通过系统筛选多种可能影响血脑屏障功能的分泌因子,研究人员锁定了一种名为转化生长因子-β1(TGF-β1)的细胞因子,它能够强力抑制脑血管内皮细胞中Mfsd2a的表达。尽管TGF-β1在发育、组织修复、炎症反应及衰老过程中都扮演着重要的调控角色,但研究显示,随着年龄增长,脑内及血液循环中的TGF-β1水平均呈上升趋势。进一步的机制剖析表明,TGF-β1通过激活脑血管内皮细胞内一连串的信号级联反应,直接抑制了Mfsd2a的基因转录,进而促进了小窝样囊泡的形成以及非特异性物质的跨细胞转运。
后续实验为此提供了有力佐证:在年轻小鼠中提升脑内或循环系统中的TGF-β1水平,能够诱导出类似衰老状态下的血脑屏障变化——Mfsd2a表达下调、脑血管内皮转胞吞增强以及屏障渗漏加剧。反之,在老年小鼠中,特异性敲除脑血管内皮细胞上的Tgfbr2受体,或采用TGF-β受体抑制剂进行短期干预,则能够恢复Mfsd2a的表达、减少异常转胞吞、改善血脑屏障的完整性,甚至在一定程度上优化部分神经行为表现。
该研究提出,衰老相关的血脑屏障破损并非单纯的结构老化,而是一个由全身性衰老信号、脑血管内皮功能失调以及神经血管单元微环境重塑共同驱动的复杂过程。其中,过度升高的TGF-β1通过抑制Mfsd2a,使得原本受到严格制约的脑血管内皮转胞吞通路异常强化,进而加速了衰老早期的血脑屏障渗漏。
“这项发现为理解衰老相关的认知功能衰退、脑小血管病以及血管性认知障碍提供了崭新的机制解释。”马寅仲表示,该研究将系统性衰老信号、神经血管完整性与认知功能下降有机串联,对于以血脑屏障渗漏为核心病理特征的脑小血管病和血管性认知障碍等疾病,具有直接的临床指导价值。
外媒《:美军或要》求部分驻中东军人上交手机
据路透社7月29日消息,多位知情人士透露,驻扎海外的部分美军士兵或将在不久后被要求交出个人手机。美军负责中东事务的最高将领已向部队发出严正警示,称士兵在网络上分享的视频可能被伊朗情报机构利用,以更精确地锁定美军基地并发动袭击。
报道指出,这项潜在的通信管控举措,将为部署在该区域的数千名美军带来新的困扰。许多士兵目前仍依赖手机与家人保持联络、传递平安,任何限制都将对他们产生深远影响。
据悉,美军中央司令部司令布拉德·库珀在一封此前从未公开的信函中阐明,伊朗方面能够借助搜索新闻报道或记者发布的网络内容(其中包含美军士兵拍摄的即时反应、照片及视频),几乎同步掌握伊朗打击行动的成效,从而获得情报上的优势。
库珀在7月28日签署的信件中写道:“这类开源情报所带来的直接且不可避免的后果,可能体现为美军人员伤亡,以及受袭海湾国家无辜平民的生命损失。”
尽管库珀在信中敦促美军人员“进一步加强行动安全防护意识”,但他并未提出具体实施细则。路透社已获取该信函副本。
这一警示折射出当前战争实时报道(往往依赖卫星图像和目击者一手素材)与美军极力限制潜在对伊有利信息之间日益尖锐的冲突。
“同心筑梦《科普行”山西研学活动开营》 晋疆青少年开启科技文化研学之旅
7月29日下午,2026年“同心筑梦科普行”山西研学活动在山西省科学技术馆正式启动,开营仪式当日在太原举行。来自新疆昌吉州的优秀中学生代表、随行教师以及两地科协的相关负责人齐聚此地,共同开启一场跨越千里的科技与文化探索之旅。本次活动的组织方为山西省科协,其宗旨在于落实中国科协关于科普援疆工作的战略部署。
在活动期间,研学团队将依次探访历史文化遗址、红色教育基地、科普场馆、高校及科技企业,通过沉浸式体验提升青少年的科学素养,同时深化晋疆两地青少年之间的互动与融合。山西省科协副主席谭丽红在仪式上指出,自2023年起,山西便持续推进精准科技援疆工作,充分利用其在历史文化、红色教育及科普资源方面的优势,为两地青少年搭建了广阔的交流舞台。她勉励同学们厚植家国情怀,坚定科技报国的远大志向。
新疆昌吉回族自治州科协科学普及部部长曹瑞表示,山西在科技文化教育领域的丰富实践,对昌吉州的基层科普工作具有重要参考价值。他期望通过借助山西的优质科普资源,引导当地青少年从小树立科技报国的理想信念,并进一步推动晋疆两地实现科普资源的共享与经验的双向借鉴。
来自新疆昌吉州的学生代表阿依娜西·赛尔哈里兴奋地分享道,与普通旅游不同,此次研学更注重深度体验,既能深入了解山西的文化底蕴,又在游玩之余收获大量知识。她坦言:“我最期待的是参观晋祠,渴望探寻其背后的历史故事,同时也希望通过这次研学开阔视野、丰富阅历。”
衰老过程中,大脑“防(线”是如何失守的)科技日报记者罗云鹏随着年岁渐长,人们往往察觉到记忆力的衰退、思维速度的迟缓,也更易受到诸如脑小血管病变、认知功能障碍等各类疾病的侵扰。长期以来,科学界始终在追寻一个核心谜题的答案:大脑的衰老,其最初的
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