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。
(广州市粤港)澳大湾区环境健康促进会揭牌
广州7月27日电 (记者 王坚) 广州市生态环境局27日通报,2026粤港澳大湾区环境健康发展大会已在广州顺利举行。会议期间,广州市粤港澳大湾区环境健康促进会(简称“促进会”)正式揭牌亮相。
据该局介绍,促进会将充分整合生态环境部华南环境科学研究所、中山大学、华南理工大学及港澳地区多所高校的优质科研力量,围绕新污染物治理、人居健康保障、跨境环境风险预警、药食同源生态修复四个关键领域展开持续协同攻关。此举旨在推动粤港澳三地在科研数据共享、联合课题研究、成果协同转化等方面实现深度对接,从而将大湾区分散的科研资源凝聚为一股强大的创新合力。
在大会现场,《粤港澳大湾区环境健康协同行动倡议》重磅发布。该倡议呼吁广州、深圳、香港、澳门各界凝心聚力,正视并攻克跨区域环境标准不一、监测体系差异、治理流程割裂等现实问题,为统一环境健康风险评估规范、构建跨境环境健康监测预警体系、促进科研资源共享提供系统的学术方向与智力支撑,助力大湾区真正成为环境健康领域的“创新策源地”。
与此同时,大会还对外披露了广州在探索编制环境健康友好指数方面取得的阶段性进展。该指数从人居空气质量、森林生态康养承载力、绿色生活普及程度、环境风险防控能力等多个评价维度切入,对特定区域的环境健康综合水平进行全方位量化描绘,旨在为国家环境健康管理试点工作提供翔实的科学依据,推动优质生态环境加速转化为民生健康福祉。
值得关注的是,大会同步启动了粤港澳大湾区环境健康典型案例征集计划,面向湾区各大城市群、港澳科研机构及各类市场主体,广泛汇聚治理模式创新、关键技术创新、产业赋能升级等方面的优秀实践样本。该计划的目标在于将点上的成功经验迅速复制并推广至全域,为粤港澳大湾区环境健康协同发展注入新动能,推动整体事业迈向更高台阶。
香港师生北京开启“新能源”(之旅:从“认知”)走向“实践”
中新网北京7月22日电 (张晓曦 姜姿屹) “参与此次训练营,让我对北京的认识从单纯的历史韵味中跳脱出来,转而惊叹于它作为清洁能源集聚地和科技创新高地的崭新面貌。”7月21日,在北京举行的“缔造未来”青少年创新发展项目——“新时代筑梦计划”2026年度深度创科实践训练营中,来自香港伊利沙伯中学旧生会汤国华中学的周鸣华如此感慨。
此次训练营面向250名香港中学生、带队教师,于7月20日至8月8日在北京展开,聚焦新能源、航空航天与工程技术、机器人技术以及人工智能四大领域的实践研习。活动组织香港青少年走访多所高校、高新技术企业、科研机构及国家重点实验室,结合科技创新教育与实地调研,以助力他们深化对国家科技进展的理解,进而经由对国情的系统认识,强化对祖国的情感认同与归属意识。
在7月21日的新能源专题实践中,香港师生先后到访北京交通大学物理演示与探索实验室及中国汽车工程学会等机构,通过高度互动式的趣味实验,直观体验到支撑新能源技术之核心物理原理的魅力。
“在香港时,我对新能源汽车并不陌生,但其普及程度尚不算高。”周鸣华说,抵达北京后,从私家车到公共交通的庞大新能源应用图景,让她深切感知到新能源发展背后的技术逻辑与社会推进力。“这让我大开眼界。”
另一位来自香港中华圣洁会灵风中学的许星悦,则怀抱着“聚焦实践转化”的目标而来。她表示,此行不仅收获了许多新知识,还结识了来自各地学校的同龄人,对内地社会的认知也因此变得更加立体。
训练营中,香港伊利沙伯中学旧生会汤国华中学的教师黄嘉俊还亲手体验了简化的新能源汽车模型。他分享道:“我在香港也驾驶过新能源车,但初次接触这种简易版本时,才意识到其结构竟如此简洁,完全适合学生尝试动手设计。”他认为,此类活动最大的价值在于让师生深化对新能源科技的全面了解,并能进入那些平常难以触及的场所,如核电站、新能源汽车制造基地等,这些体验弥足珍贵。
黄嘉俊还坦言,相较于内地,香港在新能源领域的推进步伐略显滞后,尤其是在新能源汽车方面。但他同时指出,两地存在优势互补的巨大潜力——内地制造业实力雄厚,香港则具备国际化联通专长,若能协同发力,便能更高效地将内地的新能源汽车等优秀产品推向全球市场。
据悉,该训练营由中国宋庆龄基金会主办,公益慈善研究院与香港赛马会慈善信托基金联合捐资,在中国内地及香港地区实施,香港青年协会担任策略伙伴,中国宋庆龄青少年科技文化交流中心负责承办。(完)
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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