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作为衰老干预领域的核心技术之一,希诺裂(Senolytics)技术能选择性地清除生物体内的衰老细胞(senescent cells),从而治疗一系列衰老相关的症状和疾病。根据葡萄牙里斯本大学的一项研究,脊髓损伤(对人来说常见于车祸等严重事故)同样会造成衰老细胞在脊髓中的积累,而利用选择性清除衰老细胞的希诺裂技术可以促进脊髓恢复,改善实验动物的神经及运动功能。此研究于2021年7月被发表在《细胞·报道》(Cell Reports)期刊上。

在实验中,研究人员首先将两种常见的实验动物——斑马鱼和小鼠——的背部剖开,再用适当的方式和力度使它们受到脊髓损伤。之后,研究人员通过对衰老细胞中高活性的β-半乳糖苷酶(β-galactosidase, β-gal)进行染色,使得这些实验动物脊髓中的衰老细胞得以显现。

结果显示,自脊髓损伤之日起,衰老细胞在斑马鱼和小鼠的脊髓中的持续增加,其中小鼠脊髓中衰老细胞的增幅较大。

图表 1 β-gal染色标记小鼠脊髓损伤后的衰老细胞数量

之后,研究人员让小鼠在经受脊髓损伤的第5天后,连续10天每天服用50mg/kg(换算到人身上相当于225mg,略高于常用剂量)的ABT-263,它是一种抗肿瘤药物,并被发现具有强大的选择性清除衰老细胞的希诺裂物质。停药后,研究人员对小鼠的骨髓组织形态和运动功能进行了持续的监测,直至损伤后的第60天。具体实验流程详见下图。

图表 2 ABT-263干预小鼠脊髓损伤实验方案

结果发现,服用ABT-263大幅降低了小鼠脊髓中的衰老细胞数量。不过在停药后,衰老细胞的数量呈现出反弹的趋势,损伤第60天后小鼠脊髓总灰质(total grey matter)中的衰老细胞数量与未服药的对照组已无显著差异。

图表 3 ABT-263显著减少了小鼠脊髓损伤后的衰老细胞数量

由于脊髓是连接大脑与其下躯干的神经系统,脊髓损伤往往导致损伤部以下的躯干出现麻痹、瘫痪等症状。在实验中,研究人员对脊髓损伤后小鼠的运动能力进行了一系列测试。结果显示,服用希诺裂药物显著提升了小鼠的运动能力。不过随着停药后小鼠的逐渐恢复,小鼠的运动能力提升效果也逐渐消失,这与衰老细胞染色的实验结果基本一致。

图表 4 小鼠运动能力BMS(Basso mouse scale,由Basso等科学家开发的评估手段)法的测试结果

总结来说,此项研究发现脊髓损伤同样会导致衰老细胞的累积,并显著影响小鼠的运动能力;而通过服用希诺裂药物可以对这些衰老细胞进行针对性地清除,从而加速小鼠损伤后的恢复进程。或许在未来,希诺裂药物能成为因运动事故、车祸等不幸受到脊髓损伤的患者加速康复的有效手段。

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