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。
《唐山宣言》呼吁全球共同《推进抗震韧性城市建》设与震灾风险治理
中新网北京7月30日电 (记者 孙自法)在唐山大地震发生半个世纪之际,一场聚焦地震工程与城市韧性的国际学术盛会于7月28日至30日在北京拉开帷幕。会上,来自全球各地的学者共同签署并发布了《唐山宣言》,向世界发出倡议:携手强化抗震韧性城市建设,深化地震灾害风险管理,为全球可持续发展注入更强动能。
这份宣言在回顾五十年来中外防震减灾领域走过的历程与取得的突破时,明确提出要夯实地震安全韧性的理论基础并推进关键技术研发,同时借助人工智能等前沿科技力量,为地震安全韧性全面赋能。宣言还着重强调,需将综合减灾实践延伸至全球城乡,推动从理论研究迈向技术落地,从单体建筑拓展至城市整体,从传统防灾模式转向智慧赋能路径,从局部试点走向全球推广,进而构建起适应现代城市需求的地震安全韧性体系。
《唐山宣言》的发布,旨在汇聚全球地震工程与智慧减灾领域的智慧共识,向国际社会传递出协同攻关、共同行动、成果共享的强烈信号。该宣言由中国地震局工程力学研究所牵头起草,经过中外专家多轮研讨与完善,最终在研讨会闭幕式上获得全体一致通过,并由中国工程院外籍院士、美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的苏磐石教授向外界正式发布。
会议期间,主办方还精心组织了科技成果展览,集中展示了震害调查与烈度评定、断层探测与地震区划、灾害模拟与情景构建、场地效应与破坏机理、人工地震监测与预警系统、应急救援与搜救装备、智慧城市与系统韧性以及重大科技基础设施等多个领域的重要成果。这些展项全方位呈现了五十年来中国在地震工程领域积累的震害经验、实现的核心技术突破以及取得的行业发展成就。
此次研讨会由中国地震局工程力学研究所携手清华大学、同济大学及天津大学共同主办,并得到国际地震工程协会、国际地震学与地球内部物理学协会、国际生命线与基础设施地震工程学会、亚洲地震委员会、非洲地震委员会、国际非结构性态抗震协会等23家国际学术组织及相关机构的协办支持。据统计,共有来自全球38个国家和地区的300位专家学者齐聚一堂,参与此次学术交流。
围绕“城市韧性与智慧减灾”这一核心主题,会议邀请了13位中外权威专家发表主旨演讲,并设立20个平行分会场,179位学者受邀作学术报告。与会代表们聚焦唐山及历史大地震的经验教训等八大重点方向,进行了深入而热烈的研讨,充分交流了各自在科研与实践层面的最新进展与心得体会。(完)
多彩活动点亮夏夜( 暑期特色文旅消)费火热
正值盛夏,全国各地旅游市场热度持续攀升。从安徽凤阳的夜色漫游,到宁夏中卫的沙漠观星,再到内蒙古草原上的那达慕狂欢,各地深入挖掘独具特色的文化资源,为暑期文化旅游市场注入了强劲新动能。
丰富多彩的夜间活动点亮夏夜,带动夜间消费全面升温。在安徽省滁州市凤阳县,今年暑假期间,当地政府着力开发本土特色文化资源,精心打造夜间消费的全新业态。通过推出特色演艺、主题集市等多元活动,为暑期旅游市场增添了不少活力。夜幕降临,凤阳县洪武公园灯火通明,飞人火壶、打铁花、凤凰飞天等精彩节目轮番登场,吸引了大量游客驻足观赏。除演出外,游客还能在特色集市中品味地道美食、体验传统文化魅力。据景区相关负责人介绍,自推出夜游项目以来,日均客流量约达2万人次,较平日有了明显提升。据悉,这个暑假,当地将古风演出、特色市集、悠闲夜游等多种业态有机整合,打造出30余种具有地方特色的体验项目,推动文化资源与旅游消费实现深度融合。
以浩瀚星空为背景,沙漠夜游正当其时。在宁夏中卫市,夜晚的沙漠与璀璨星辰交织成一幅梦幻画卷。今年暑期,当地围绕观星、演出等消费热点,推出了一系列沉浸式夜游活动,为游客带来别具一格的沙漠文旅体验。夕阳西下,沙漠酷暑渐渐消退,中卫市沙坡头景区内,乐队现场表演为沉寂的沙海增添了浪漫与激情。游客们伴随音乐仰望星空,追寻星轨,感受宇宙的壮阔无垠。暑期以来,当地特色住宿预订热度持续走高。围绕观星主题,景区将室内科普讲座与室外天文观测巧妙结合,让游客既能学到天文知识,又能亲身领略星空的震撼之美。除观星之外,景区每逢周末还推出沙漠音乐会、无人机灯光秀等一系列精彩活动,从听觉、视觉等多重维度为游客打造全方位体验。
那达慕大会吸引众多游客,草原旅游消费持续繁荣。在内蒙古包头市达茂旗,这个暑期的那达慕系列活动正如火如荼进行中。来自四面八方的游客齐聚辽阔草原,有效带动了当地旅游消费的持续升温。在包头市百灵那达慕文化产业园,赛场气氛热烈非常,3200米骆驼赛跑尤其引人注目。骑手们与骆驼默契十足,在赛道上飞驰竞速。紧接着,赛马比赛也随即火热开场。骑手们扬鞭策马,骏马在赛道上呼啸而过,淋漓尽致地展现了草原竞技的速度与豪情。据主办方介绍,本次那达慕系列活动将持续至8月24日,内容涵盖文化旅游、体育竞赛、商贸消费三大领域,共计57项特色活动。游客可观看赛事、欣赏演出、逛遍集市,一站式感受草原文化的无穷魅力。来源:央视新闻客户端
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