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。
逾200名粤{港澳台青年参加“爱我中华”}火车团
在中新网广州7月24日电,一场承载着青春梦想与交流使命的活动——“爱我中华”青年大汇聚火车团2026夏日冰城哈尔滨历史科技探索之旅,于24日上午在广州南沙正式拉开帷幕。出发仪式上,来自粤港澳台的逾200名青年学子齐聚一堂,他们将从这里启程,踏上一段跨越南北的壮阔旅程:首站抵达北京,沉浸于千年古都的厚重历史与璀璨文化;继而北上“冰城”哈尔滨,触摸这座城市的发展脉络与时代脉搏;随后走进大庆,重温铁人精神的峥嵘岁月,在祖国辽阔的版图上,感受山河之壮美、发展之蓬勃。
据悉,该活动由共青团广州市南沙区委员会、广州市南沙区青年联合会、香港青年交流促进联会、澳门中华学生联合总会以及港台青年交流促进会联合主办。自2001年创办以来,“爱我中华”青年大汇聚火车团已累计组织近9000名粤港澳台青年,足迹遍及祖国大江南北,成为连接四地青年心灵与情感的重要桥梁。
在出发仪式上,广东省委统战部副部长黄育振表示,期望粤港澳台青年能借此次实地探访之机,共同领略祖国的锦绣河山,深化文化认同与血脉认知,进一步厚植家国情怀,让爱国之情在行走中生根发芽。
南沙区副区长马洁红则在致辞中强调,南沙始终致力于为青年打通从实习就业到创业安居的全链条通道,真正践行“来了就是南沙人”的承诺。她寄语青年朋友们,在旅途跋涉中涵养家国热爱,在交流互动中缔结青春友谊,让此行成为人生中一段难忘的记忆。
尤为值得一提的是,今年火车团特别邀请了5名南沙优秀青年代表随行,他们将在旅程中与港澳台青年展开深度交流,分享南沙的发展故事与湾区建设成果,展现南沙青年的开放胸襟与责任担当,为粤港澳台青年的广泛交往、全面交流、深度交融注入新的青春活力。
来自香港的青年代表刘佳妮难掩兴奋之情,她分享道:“这次活动已让我切身体会到南沙的蓬勃活力与无限机遇,我满怀期待,盼望着在接下来的旅途中收获更多精彩与感动。”
共青团广州市南沙区委员会透露,南沙将以此次活动为契机,持续推动更多品牌交流活动常态化从南沙出发,同时高标准建设粤港澳大湾区(广东)青少年国情研习体验馆,将其打造为粤港澳青少年国情教育的示范基地,助力南沙成为港澳台青年深入祖国腹地的首选起点与重要枢纽。(完)
香港学生考察《团将赴北京研学 领略国家》航天事业成就
中新社香港七月十九日电 由香港善德基金会策划的“善德关爱科研青年发展计划——第九届北京航天科技考察团”,于今日在香港理工大学蒋震剧院盛大揭幕。这支由七十名香港高中学子组成的团队,计划于七月二十七日至八月一日间奔赴北京,展开为期一周的研学之旅,走访国家航天与科研重镇,亲身感受中国在航天领域的卓越成就与创新实力。
香港善德基金会常务副主席兼关爱科研策略委员会主席蔡敬业在典礼上指出,这次航天之旅绝非简单的参观交流,而是培育本地创科后备力量、抓住国家发展契机的重要举措。他强调,基金会将持续搭建广阔舞台,助力更多港青走近航天、点燃科学热情。他更勉励在场学子,应以港产航天员兼载荷专家黎家盈为标杆,积极投身国家航天宏图,以己所长回馈国家所需。
香港特区政府创新科技及工业局常任秘书长蔡杰铭于致辞中鼓励学生保持孜孜不倦的探索精神,主动向专家学者虚心求教。他期望港青能继承和发扬载人航天精神,在学业与人生旅途上迎难而上、勇往直前,为国家科技事业注入新生力量。
据悉,此次考察行程亮点纷呈,学生将深入探访中国科学院国家天文台兴隆观测基地、中国科学院空间应用工程与技术中心等核心机构,并造访北京航空航天大学,全方位洞察国家航天事业发展脉络。此外,香港善德基金会亦透露,计划于今年十二月再度组织七十名学生远赴上海与杭州,实地考察当地尖端科技企业,进一步拓宽创科视野。
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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