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。
港深签署皇岗口岸“一地两检”合《作安排及港方口岸区场地使用权协议》
香港7月30日电 香港特别行政区政府与深圳市人民政府于30日在特区政府总部共同签署《深圳市人民政府与香港特别行政区政府关于在皇岗口岸实施“一地两检”的合作安排》(简称“合作安排”),此举标志着双方就重建后的皇岗口岸推行“一地两检”制度达成了全面合作框架。同日,香港特区政府保安局亦与深圳市人民政府口岸办公室签署《关于皇岗口岸港方口岸区及相关延伸区场地使用权协议》(简称“场地使用权协议”)。
重建后的皇岗口岸地处深圳市福田区,定位为港深之间重要的24小时客运陆路口岸,将全面实施“一地两检”安排及“合作查验、一次放行”的新型通关模式。港方口岸区及相关延伸区自7月31日零时起正式启用,并依据香港特别行政区法律行使管辖权,具体开通日期将由粤港两地政府协商确定。
第十四届全国人民代表大会常务委员会第二十三次会议于6月26日表决通过了关于授权香港特别行政区对皇岗口岸港方口岸区及相关延伸区实施管辖的决定(简称“授权决定”)。此次签署的场地使用权协议是对授权决定第三条的具体落实,即香港特别行政区政府以租赁方式取得皇岗口岸港方口岸区及相关延伸区的使用权,租赁期限自相关区域启用之日起延续至2047年6月30日。租赁期满后,经全国人民代表大会常务委员会批准,可予以续期。
香港特区政府保安局局长邓炳强指出,合作安排及场地使用权协议的签署具有里程碑意义,是皇岗口岸开通筹备工作的关键一步。特区政府将积极与深方协同推进系统测试、运作演练及应急准备等各项工作,确保口岸设施和运作安排稳妥周全、万无一失。
{水利部向17省份发出“一省一}单”靶向预警
水利部近日对17个省份发布“一省一单”精准预警,并针对四川省启动洪水防御Ⅳ级应急响应。
根据水利部7月29日发布的消息,基于未来24小时的降雨预测,水利部门已向河北、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、山东、河南、湖北、广东、广西、海南、重庆、四川、云南、陕西、甘肃、青海等17个省区市发出有针对性的预警函件,详细列明强降雨可能覆盖的县市名单、相关水库信息、山洪灾害隐患点及具体位置,要求各地切实做好水库及淤地坝的安全防护,加强中小河流洪水和山洪灾害的应对措施。
据统计,自7月28日8时至29日8时期间,受持续降雨影响,云南南洛河支流南朗河、金沙江支流鸣矣河、福建沿海后溪、甘肃疏勒河支流党河以及吉林图们江支流嘎呀河共5条河流出现了超警戒水位的洪水,超警幅度最大达0.41米。其中,甘肃党河洪水规模创下自1965年有观测记录以来的最高水平。
气象预报显示,7月30日至8月3日,受西南季风与冷空气的共同作用,四川中部及东南部部分地区预计将遭遇大到暴雨天气。长江上游干流及其支流岷江、沱江、嘉陵江等主要河道将迎来明显的水位上涨过程;岷江支流青衣江和大渡河、嘉陵江支流涪江等河流有可能触发编号洪水,暴雨波及区域内的部分中小河流或将面临较大洪水威胁,山洪灾害风险亦处于高位。
鉴于上述严峻形势,水利部依据《水旱灾害防御应急响应工作规程》,于7月29日18时正式启动针对四川省的洪水防御Ⅳ级应急响应。此举旨在督促和指导地方水利部门密切监视天气动态,加密雨情水情的监测与预报频次,及时发布预警信息,强化值班值守及会商研判机制;科学合理地调度防洪设施,严格把控水库安全度汛关,加大巡查防守力度,力争险情早发现、早处置,坚决杜绝水库垮坝事故;同时,重点加强中小河流洪水及山洪灾害的防御工作,严格落实临灾预警“叫应”制度,及时敦促地方政府组织危险区域群众转移,全力保障人民群众的生命财产安全。
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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