隨著年齡增長，很多朋友們可能都會感到腦子“不如年輕時好使”。原來要記個什么東西，一目十行都可以過目不忘;現(xiàn)在純靠腦子記憶已經(jīng)很費力了，最靠譜的還是依賴紙筆和各種APP。也有朋友打趣說，自己老了，腦子變僵硬了。

萬萬沒想到，這句玩笑話居然還有科學(xué)上的依據(jù)……擬今日上線的一篇《自然》論文中，來自英國劍橋大學(xué)(University of Cambridge)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，衰老會讓腦組織開始變硬，而這真的會影響大腦細胞的功能!

在這篇論文里，科學(xué)家們的研究對象叫做少突膠質(zhì)祖細胞(oligodendrocyte progenitor cells，下稱OPC細胞)。這是一種大腦祖細胞，對于維持正常大腦的功能有著重要作用。具體來看，神經(jīng)周圍會被一層叫做“髓鞘”的結(jié)構(gòu)所保護，而OPC細胞能夠協(xié)助髓鞘的再生，為神經(jīng)提供持續(xù)的保護。

但在老年動物體內(nèi)，這些細胞卻會逐漸失去功能，神經(jīng)細胞的保護層也會由此而削弱。那么，為啥這些OPC細胞會隨著衰老而失去功能呢?研究人員們猜測，這也許和老化的大腦環(huán)境有關(guān)。

于是，他們設(shè)計了一個有趣的實驗——將老年小鼠的OPC細胞，移植到了年輕小鼠的大腦中，給它們換個環(huán)境。有趣的是，這一效果可謂是立竿見影!老年小鼠的細胞開始“返老還童”，逐漸恢復(fù)功能。

▲把老年小鼠的OPC(aOPC)移植到新生小鼠的腦中(nCNS)，細胞的增殖和分化能力恢復(fù)(圖片來源：參考資料[1])

這是為什么呢?研究人員們將注意力放在了大腦結(jié)構(gòu)的不同上。他們指出，年輕小鼠的大腦組織像海綿一樣，更為柔軟。這或許是OPC細胞重返新生的關(guān)鍵。

為了測試這個想法，這支團隊開發(fā)了一種新型的實驗材料——它能根據(jù)研究人員們的需求，展現(xiàn)出不同的柔軟度。在這些材料上，他們開始培育動物的OPC，其中一批細胞生長在模擬老年大腦的材料上(更硬)，另一批細胞則生長在模擬年輕大腦的材料上(更軟)。

“我們看到年輕且正常的大腦祖細胞生長在堅硬的材料上時，就會功能受損，失去再生的能力。事實上，它們看起來就像是年老的細胞一樣。這些現(xiàn)象讓我們著迷，”本研究的負責(zé)人之一Kevin Chalut教授說道：“更有趣的是，當(dāng)年老的腦細胞生長在柔軟的材料上時，它們會表現(xiàn)得和年輕細胞一樣。換句話說，它們返老還童了。”

▲生長環(huán)境是柔軟還是堅硬，影響了OPC的增殖分化能力(圖片來源：參考資料[1])

這些發(fā)現(xiàn)表明，大腦環(huán)境的“僵硬”程度，其實能影響到這些大腦祖細胞的功能。那么問題來了：這些細胞又是如何知道自己身處的環(huán)境是僵硬還是柔軟呢?

答案在于一種叫做Piezo1的蛋白質(zhì)。它位于細胞表面，給細胞提供了“觸感”，能分辨周圍的環(huán)境是硬還是軟。

“當(dāng)我們在年老大腦的OPC細胞里移除Piezo1蛋白后，就可以‘欺騙’它們，”本研究的另一位負責(zé)人Robin Franklin教授說道：“即便它們生長在更硬的材料上，它們也會感覺身處‘柔軟鄉(xiāng)’。此外，我們還敲除了年老小鼠大腦中OPC細胞里的Piezo1蛋白。它也能使得細胞重返年輕，繼續(xù)行使正常的再生功能!”

▲特異性敲除OPC中的Piezo1蛋白，年老小鼠的細胞功能得到恢復(fù)(圖片來源：參考資料[1])

研究人員們指出，這一研究不僅解釋了為啥一些大腦細胞會隨著衰老逐漸失去功能，還找到了潛在逆轉(zhuǎn)這種變化的方法。如果這一方面能在人體中得到重現(xiàn)，有望讓我們的腦細胞回到更年輕、更健康的狀態(tài)，并帶來治療大腦疾病的方法。