Nếu bạn hỏi một nhà nghiên cứu chống lão hóa về lời chỉ trích lớn nhất đối với lĩnh vực của họ, câu trả lời tiêu chuẩn sẽ là: "Hầu hết nghiên cứu được thực hiện trên chuột, và chuột không phải là con người". Rapamycin đã kéo dài tuổi thọ của chuột lên 25%. Dasatinib + Quercetin đã loại bỏ các tế bào gốc zombie ở chuột và phục hồi sự nhanh nhẹn của chúng. Nhưng mỗi thành công như vậy luôn bị đặt câu hỏi ở đoạn cuối: "Liệu điều này có hiệu quả trên người không?"
Một nghiên cứu mới được công bố tuần này trên Nature Aging lần đầu tiên đưa ra câu trả lời ở cấp độ tế bào đơn. Các nhà nghiên cứu đã so sánh giải trình tự RNA của 1,6 triệu tế bào não - một nửa từ chuột ở các độ tuổi khác nhau, một nửa từ con người - và phát hiện ra sự tương đồng sâu sắc hơn so với suy nghĩ trước đây.
Công nghệ: Giải trình tự tế bào đơn (scRNA-seq)
Cho đến một thập kỷ trước, nếu bạn muốn biết những gen nào được biểu hiện trong mô não, bạn sẽ nghiền toàn bộ mô và thực hiện giải trình tự trung bình. Vấn đề: Bộ não là một phòng trưng bày các tế bào khác nhau - tế bào thần kinh, microglia, tế bào hình sao, tế bào oligodendrocyte, tế bào máu - và mỗi loại "nói" một ngôn ngữ di truyền khác nhau. Giá trị trung bình của chúng chỉ là nhiễu.
Công nghệ giải trình tự RNA tế bào đơn thay đổi tất cả điều này. Mỗi tế bào được phân lập riêng lẻ, RNA của nó được giải trình tự và bạn có thể thấy gen nào được biểu hiện trong từng tế bào riêng biệt. Bây giờ, nhóm nghiên cứu đã thực hiện quy trình tương tự trên chuột từ 3 tháng đến 24 tháng tuổi và trên con người từ 20 đến 95 tuổi.
4 dấu hiệu lão hóa giống hệt nhau
Phát hiện chính: Mặc dù chuột sống ~2 năm và con người ~80 năm, các con đường lão hóa trong các tế bào chính giống hệt nhau một cách đáng kinh ngạc. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 4 "dấu hiệu" có ở cả hai loài:
1. Kích hoạt microglia gây viêm
Microglia là các tế bào miễn dịch của não. Ở tuổi trẻ, chúng "im lặng" - quét môi trường xung quanh và chỉ phản ứng khi có mối đe dọa. Khi già đi, chúng trở nên kích hoạt liên tục, tiết ra các cytokine gây viêm (TNF-α, IL-6, IL-1β). Mô hình chính xác này được quan sát thấy ở cả chuột già và người già.
2. Mất myelin ở tế bào oligodendrocyte
Myelin là lớp cách điện của các sợi thần kinh. Mất myelin làm chậm giao tiếp trong não. Ở cả hai loài, các tế bào oligodendrocyte già biểu hiện ít gen MBP, MOG và PLP1 hơn - các thành phần chính của myelin. Ở chuột, điều này xảy ra từ 18 tháng tuổi; ở người, từ 50 tuổi.
3. Suy giảm khớp thần kinh tế bào thần kinh
Các tế bào thần kinh già giảm biểu hiện các gen liên quan đến chức năng khớp thần kinh - SYP, SYN1, PSD95. Điều này giải thích sự suy giảm tốc độ học tập và trí nhớ theo tuổi tác. Một lần nữa, cùng một mô hình ở cả hai loài.
4. Rối loạn trao đổi chất ở tế bào hình sao
Tế bào hình sao chịu trách nhiệm cung cấp glucose cho tế bào thần kinh. Ở tuổi già, chúng trở nên kém hiệu quả hơn trong việc này - các gen liên quan đến trao đổi chất và vận chuyển lactate giảm biểu hiện. Điều này góp phần gây ra sự chậm lại về nhận thức.
Điều gì khác biệt?
Mặc dù có sự tương đồng, các nhà nghiên cứu đã xác định một số khác biệt quan trọng:
- Tốc độ: Chuột trải qua những thay đổi tương tự nhanh hơn 30 lần. Một năm ở chuột ≈ 30 năm ở người.
- Sự hình thành tế bào thần kinh: Chuột duy trì khả năng tạo ra tế bào thần kinh mới khi già hơn; con người đã mất phần lớn khả năng này.
- Tế bào gốc thần kinh: Được bảo tồn ở chuột, gần như biến mất hoàn toàn ở người.
- Các bệnh lý não cụ thể: Alzheimer và Parkinson chỉ xuất hiện ở chuột trong các mô hình di truyền biến đổi, không phải tự phát.
Tại sao điều này quan trọng đối với nghiên cứu chống lão hóa?
Hệ quả của phát hiện này rất rộng:
Củng cố việc chuyển giao từ phòng thí nghiệm sang lâm sàng
Nếu 4 dấu hiệu lão hóa chính giống hệt nhau ở cả hai loài, thì nhiều khả năng phương pháp điều trị nhắm vào chúng ở chuột cũng sẽ hiệu quả trên chúng ta. Rapamycin, senolytics, NAD+ - tất cả đều tác động lên các con đường này. Đây không phải là sự đảm bảo, nhưng là một luồng gió thuận lợi cho các nỗ lực lâm sàng.
Hướng điều trị mới
Các phát hiện chỉ ra các mục tiêu điều trị ưu tiên:
- Làm dịu microglia gây viêm (senology trong não).
- Phục hồi myelin (phương pháp điều trị chống tế bào oligodendrocyte già).
- Cải thiện trao đổi chất của tế bào hình sao.
- Hỗ trợ chức năng khớp thần kinh.
Các mô hình tốt hơn
Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng chuột già hóa nhanh (như chuột SAMP) phản ánh quá trình lão hóa của con người tốt hơn chuột hoang dã thông thường, và đây là một hướng quan trọng cho các nghiên cứu trong tương lai.
Tổng kết
Trong nhiều năm, những người hoài nghi đã nói: "Làm sao bạn có thể nghiên cứu về lão hóa não người từ chuột?". Nhóm nghiên cứu này đã đưa ra câu trả lời bằng số: 1,6 triệu tế bào xác nhận rằng các con đường lão hóa chính là giống hệt nhau. Điều này không có nghĩa là mọi thứ hiệu quả trên chuột sẽ hiệu quả trên người. Nhưng nó để lại cho chúng ta ít lý do hơn để lo lắng khi thấy kết quả thành công trong phòng thí nghiệm.
Tài liệu tham khảo:
News-Medical: Nghiên cứu Lão hóa Não
Nature Aging
💬 תגובות (0)
היו הראשונים להגיב על המאמר.