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在生物医学研究领域，对大脑奥秘的探索从未停歇。近日，顶尖学术期刊《自然》发表的一项重要研究，为我们揭示了大脑衰老过程中鲜为人知的关键变化，为促进大脑健康带来了全新的希望。
一百多年前，科学家在给全身组织和器官染色时，意外发现血液中的染料分子无法进入脑组织，由此揭开了血 - 脑屏障的神秘面纱。如今，借助先进技术，我们了解到这层屏障由大脑毛细血管的内皮细胞和脑组织中的星形胶质细胞组成，是保护大脑免受循环炎症因子、病原体等侵害的关键防线。然而，随着年龄增长，血 - 脑屏障会发生怎样的变化，一直是科学界关注的焦点。
斯坦福大学知名神经科学家 Tony Wyss - Coray 教授长期致力于研究血 - 脑屏障在衰老过程中的变化，尤其是其通透性改变与大脑认知功能衰退的关联。此前，他的团队通过动物实验发现，修复老年小鼠的血 - 脑屏障，能阻挡衰老血液对大脑的不良影响，使衰老的大脑 “重返青春”。而在此次与 2022 年诺贝尔化学奖得主 Carolyn Bertozzi 教授的合作研究中，他们又取得了重大突破。
这一发现得益于 Bertozzi 教授在糖基化修饰领域的开创性工作。研究团队将目光聚焦于构成血 - 脑屏障的内皮细胞表面的多糖包被（glycocalyx），它主要由蛋白聚糖、糖蛋白和糖脂组成，由于糖链都朝向胞外，细胞外层仿佛包裹了一层糖衣，故而也被称为 “糖萼”。
通过特殊的金属染色剂和电子显微镜，研究人员对不同年龄小鼠的大脑进行检查。结果令人惊讶：健康年轻小鼠的血 - 脑屏障 “糖衣” 厚实且均匀，而年老小鼠脑中的这层 “糖衣” 却变得薄而破碎。伴随 “糖衣” 的变化，血 - 脑屏障出现渗漏，血液中的神经毒性因子和炎症因子等轻易进入脑组织，这些正是衰老和神经退行性疾病的关键病理标志。
进一步研究发现，多糖包被的主要结构成分黏蛋白型 O - 糖链减少，是导致血 - 脑屏障 “糖衣” 破损的关键因素。黏蛋白型 O - 糖基化是一种蛋白质翻译后修饰，在酶的作用下，细胞表面的黏蛋白家族或含黏蛋白结构域的糖蛋白通过丝氨酸、苏氨酸残基添加上糖链。研究表明，脑内皮细胞中的黏蛋白型 O - 糖基化不仅在衰老期间下调，对人群队列的数据分析还显示，在阿尔茨海默病、亨廷顿病等多种神经退行性疾病患者中，脑内皮细胞的黏蛋白型 O - 糖基化普遍发生下调。
由于这种糖基化下调并非因黏蛋白结构域糖蛋白支架的丢失，而是 O - 糖基化生物合成酶的水平下降所致。为逆转多糖包被的缺损，研究人员尝试以腺相关病毒为载体，将表达两种关键黏蛋白型 O - 糖基化合成酶的基因送入老年小鼠的脑血管。实验结果令人振奋：经过基因治疗的老年小鼠，血 - 脑屏障的渗漏明显改善。随着血 - 脑屏障的 “糖衣” 恢复完整，老年小鼠的神经炎症减轻，在走迷宫等测试中，记忆力和学习能力得到显著提升。
研究作者在论文中总结道，他们的研究为衰老的大脑内皮多糖包被提供了详细的组成和结构图谱，揭示了衰老及疾病相关的多糖包被失调对血 - 脑屏障完整性和大脑健康的重要影响。共同通讯作者 Bertozzi 教授在斯坦福大学的新闻稿中指出，下一步明确人类中是否存在类似机制以及将这些发现转化为疗法至关重要。鉴于血 - 脑屏障不易通透的特性，既保护了大脑，也给药物输送带来难题，此次关于 “糖衣” 的发现，有望为开发更好的药物输送方法提供新思路，为治疗多发性硬化、脑瘤等脑部疾病带来新的希望。
这一重大发现，犹如一道曙光，照亮了大脑衰老和神经退行性疾病研究的道路。它不仅加深了我们对大脑衰老机制的理解，更为未来的治疗策略提供了新的靶点和方向。随着研究的不断深入，或许在不久的将来，我们能够找到延缓大脑衰老、防治神经退行性疾病的有效方法专业炒股配资网站，让更多人拥有健康的大脑和美好的生活。
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