Klotho是一種天然表達于腎 臟、大腦組織的蛋白,以類似于激素的方式在體內(nèi)循環(huán)。這一蛋白參與多個重要生理學功能,包括調(diào)控胰島素信號以及成纖維細胞的生長。
之前已有研究表明,因突變造成Klotho蛋白高表達可以延長壽命、減緩與年齡相關的認知能力衰退。以小鼠為模型,科學家們證實,klotho蛋白高表達確實能夠改善小鼠的認知。該蛋白可以通過谷氨酸受體(NMDA)提高神經(jīng)元之間突觸的連接。
現(xiàn)在,來自于Gladstone研究所的高級研究員Lennart Mucke和團隊發(fā)現(xiàn),大腦脈絡叢(choroid plexus)區(qū)域的Klotho蛋白水平顯著高于其他區(qū)域。
這是為什么呢?脈絡叢由分泌腦脊液的細胞組成,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和血液之間形成一個重要的屏障。Lennart Mucke團隊發(fā)現(xiàn),Klotho蛋白在脈絡叢中發(fā)揮著“看門人”的作用,保護大腦不受外圍的免疫系統(tǒng)影響。
“我們發(fā)現(xiàn),在小鼠模型中,脈絡叢里的Klotho水平會隨著年齡的增長而減少。” Lennart Mucke表示道,“隨后,我們通過減少該區(qū)域的Klotho水平,模擬衰老過程,結果顯示,消耗Klotho蛋白會增加大腦炎癥。” 相關研究成果發(fā)表在《PNAS》期刊。
Lennart Mucke團隊進一步分析了這一現(xiàn)象對其他大腦區(qū)域的影響。結果發(fā)現(xiàn),脈絡叢Klotho蛋白較少的小鼠,當身體其他區(qū)域面臨感染威脅時,大腦記憶中心區(qū)域的先天免疫細胞會更積極的反應。
Klotho水平的降低似乎會打破大腦和免疫系統(tǒng)之間的屏障。文章一作Lei Zhu表示,“我們的發(fā)現(xiàn)揭示,Klotho蛋白有助于保持屏障關閉。當這一長壽蛋白消耗過度,大腦屏障會受損,進而導致大腦炎癥增加。”
這意味著,脈絡叢Klotho蛋白的下降可能會引發(fā)大腦 “炎性衰老”(inflammaging),最終導致老年人認知能力衰退。
這一發(fā)現(xiàn)至少在某種程度上有助于揭示,為什么老年人會在出現(xiàn)感染問題(例如肺炎、尿路感染)時發(fā)生認知功能的惡化。這一并發(fā)癥往往在阿爾茲海默癥患者身上尤為突出,炎癥已經(jīng)成為其病理學的主要驅動力。
下一步,研究團隊試圖驗證通過增加脈絡叢Klotho蛋白水平,能否幫助抑制與年齡相關的認知能力下降。
參考資料:
Scientists uncover new gatekeeper function of anti-aging molecule
Klotho controls the brain–immune system interface in the choroid plexus
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