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。
聚焦(糖尿病足保肢治疗 专家研讨国产冷激光技)术方案
北京7月19日电 (记者 张素) “国产冷激光技术为糖尿病足患者开辟了全新的治疗路径,在确保手术安全性和疗效的同时,还能有效减轻患者的经济负担。”首都医科大学血管外科专家郭建明于18日如此表示。
当天,第十九届中国南方血管大会新品研讨会如期举行。与会专家围绕下肢动脉减容的未来走向、多中心临床试验数据及临床实践应用等议题展开深入交流,并对国产冷激光在糖尿病足、长段闭塞和重度钙化病变等复杂病例中的适用场景进行了细致探讨。
据中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心发布的数据,2023年国内糖尿病患者人数已达到2.33亿。研究进一步揭示,其中15%至25%的患者可能并发糖尿病足,而约八成的此类患者伴随下肢动脉缺血,更有约19.03%的糖足患者最终不得不面临截肢的严峻现实。
重建下肢血运被视为保住肢体的核心策略。今年2月,郭建明在日本血管内治疗会议(JET2026)上展示了头对头对照研究的成果;随后在5月,一项针对355nm冷激光与308nm准分子激光的头对头多中心随机对照试验(RCT)结果被国际知名期刊正式刊发。这项研究有力证实,国产原创的355nm冷激光技术在应对复杂下肢动脉病变时展现出显著优势。
“355nm冷激光斑块消融能够逐步将斑块气化并碎裂为微小颗粒,这些分子化颗粒通过血液循环被代谢清除,从而大幅降低远端栓塞的可能性。特别是在轻中度钙化斑块或支架内增生堵塞的情况下,该技术均可实现有效消融。”上海交通大学医学院附属第九人民医院血管外科副主任医师秦金保如是解读。
以往,激光斑块消融设备高度依赖进口。自2019年起,中科微光医疗器械技术研发团队与中国科学院西安光学精密机械研究所携手,共同打造了激光与OCT成像集成系统,并完成了多轮基础实验验证。
“我们毅然放弃了技术成熟且易于商业化的‘气体激光’方案,转而选择了技术壁垒更高、长期效益更突出的‘三倍频固体Nd:YAG激光路线’,由此开启了长达七年的医工融合研发征程。”中科微光医疗器械技术创始人兼CEO朱锐回顾道。
据透露,研发期间,团队成功攻克了高峰值功率激光稳定传输、高精度光路耦合、超细光纤拉锥合束等一系列卡脖子难题,自主研发的三倍频光折叠技术和航空级精密光纤加工工艺也已投入实际应用。
谈及355nm冷激光斑块消融系统,秦金保指出,对患者而言,这一创新方案可规避长支架断裂或闭塞的风险,为下肢动脉疾病治疗提供了“无创化、精准化”的全新选择。
郭建明强调,这一成果对推进慢性病防治、守护患者肢体完整与生命尊严具有深远的现实意义。
从牛心瓣《膜到血红素 甘肃临夏牛羊产业》链开辟生物医药新赛道
中新网兰州7月31日电(记者杨娜)牛心包瓣膜、氯化血红素、牛血清白蛋白、酪蛋白、食用明胶——这些看似与畜牧业八竿子打不着的生物医药制品,如今却在甘肃临夏回族自治州的产业链条中悄然落地生根,变为现实。
在甘肃省人民政府新闻办31日召开的“开局起步‘十五五’——奋力谱写中国式现代化甘肃篇章”系列主题新闻发布会临夏专场上,临夏州委副书记、州长马斌介绍,“十四五”期间,临夏地区生产总值由“十三五”末的352.7亿元跃升至546.6亿元,连续跨越两个百亿大关,年均增速达到6.8%。
步入“十五五”新阶段,临夏正站在重大战略窗口期、政策机遇叠加期、区域融合深化期、优势潜能释放期的交汇点上。马斌表示,临夏将全力打造全国民族团结进步示范地、甘肃绿色有机农畜产品生产加工基地、甘肃劳动密集型产业集聚地、国内知名的黄河主题旅游目的地和黄河上游生态综合治理先行地,以此推动民族地区高质量发展迈上新台阶。
谈及产业培育,马斌强调,临夏将立足自身资源禀赋,在延链、补链、强链上持续发力。具体而言,就是要推动以东乡手抓、永靖全鱼宴、康乐牛排、广河小吃为代表的临夏美食产业走出甘肃、迈向海外;促进以人工心脏瓣膜、血红素为核心的生物医药产业实现迭代升级;同时,依托国富蓝湿革、广源隆明胶等龙头企业,推动皮革毛纺产业聚链成群、集群发展。
临夏州委常委、副州长杨志军在回答记者提问时进一步透露,“十五五”时期,临夏将聚焦牛羊全产业链的纵深发展,深耕“粮头食尾”“畜头肉尾”“农头工尾”三篇文章,积极开辟并拓展牛心包人工心脏瓣膜、氯化血红素、牛血清白蛋白、酪蛋白、食用明胶等新兴产业的赛道。他提出,目标是将临夏打造成为牛羊第二、三产业的重要承接区和价值实现地,真正实现以“产业兴”带动“农民富”。
除此之外,临夏还将主动对接甘肃省建设全国现代寒旱特色农业先行基地的战略布局,深入推进牛羊、食用菌、百合、花椒、鲜切玫瑰等特色种养产业的发展。通过规模化基地建设、农产品精深加工、区域公共品牌塑造以及科技赋能等方式,推动更多优质农畜产品实现从“原字号”向“新字号”的多元迭代升级。
在项目建设领域,临夏州委常委、常务副州长毛鸿博介绍,临夏已精准谋划储备项目2398个,总投资额达6313.9亿元。其中,兰合铁路、临夏机场等12项重大标志性工程已被纳入甘肃省级规划,为区域发展注入强劲动力。
民生保障方面,临夏州副州长何珺透露,“十四五”期间,全州年均民生支出达280亿元,占同期一般公共预算支出的80%以上。期间,累计新建、改扩建中小学740所,新增学位6万个;建成三甲医院2家、国家级重点专科2个,全面构建起覆盖城乡的15分钟医疗服务圈。
马斌最后表示,临夏将持续壮大牛羊全产业链,加速推动以人工心脏瓣膜、血红素为代表的生物医药产业迭代升级,致力于将临夏打造为牛羊第二、三产业的重要承接区和价值实现地,为民族地区的高质量发展书写崭新篇章。(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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