
新加坡国立大学杨潞龄医学院的科学家们发现了一种分子开关,它能帮助衰老的大脑维持生成新神经细胞的能力。这一发现聚焦于一种蛋白质,它似乎能重振神经干细胞的再生潜能——这种能力通常会随着年龄增长而衰退,进而导致大脑功能下降。相关研究成果发表于《科学进展》杂志。
该研究聚焦于一种名为细胞周期蛋白D结合类Myb转录因子1(DMTF1)的转录因子。转录因子作为基因调控因子,可调控特定基因的激活时机,确保细胞正常运作。研究人员发现,随着大脑衰老,DMTF1在维持神经干细胞活性方面发挥着关键作用,使其成为大脑衰老生物学领域的关键因子。
该研究由新加坡国立大学医学院生理学系及健康长寿转化研究项目的助理教授翁锡东(Ong Sek Tong Derrick)领衔,梁雅静博士为第一作者。研究团队致力于探究神经干细胞随时间推移丧失再生能力的根源,并探索如何逆转这一衰退过程,从而在衰老过程中保护认知功能。
DMTF1如何支持神经干细胞
为探究DMTF1所发挥的作用,研究团队对源自人体的神经干细胞以及经实验室模型改造以模拟早衰现象的神经干细胞展开了研究。随后,他们运用基因组结合与转录组分析技术,绘制出DMTF1在整个基因组中发挥作用的位置图谱,并测量其如何重塑基因活性,此举有助于阐明将这一因子与干细胞维持相关联的事件链。

研究团队聚焦于损伤端粒的神经干细胞中DMTF1的表现,以及该表现与再生策略之间可能存在的关联。端粒是染色体末端的保护结构,每次细胞分裂时都会缩短,其渐进性缩短被广泛视为衰老的标志。
研究人员观察到,“衰老”的神经干细胞中DMTF1水平有所降低。重要的是,仅重新激活DMTF1就足以恢复细胞的再生能力,这表明它有望成为维持衰老大脑中神经干细胞功能的潜在治疗靶点。
此外,该研究还揭示了DMTF1在调控辅助基因(Arid2和Ss18)方面此前鲜为人知的作用,这些辅助基因能让DNA更易被利用,并激活其他参与细胞生长的基因。当这些辅助基因得不到恰当调控时,神经干细胞便会丧失自我更新的能力。
对认知健康的影响
王助理教授表示:“长期以来,神经干细胞再生能力受损一直与神经系统衰老息息相关。神经干细胞再生不足会抑制新细胞的形成,而这些新细胞对学习和记忆功能的维持至关重要。尽管已有研究发现,受损的神经干细胞再生能力可部分恢复,但其潜在机制仍鲜为人知。深入了解神经干细胞再生的机制,将为研究年龄相关的认知衰退奠定更为坚实的基础。”
研究结果还表明,增强DMTF1表达或活性的方法,或许具有逆转或延缓神经干细胞功能随衰老而衰退的治疗潜力。
尽管初步研究结果主要源自体外实验,但研究人员仍希望进一步探究:在端粒缩短和自然衰老的条件下,提升 DMTF1 的表达量能否增加神经干细胞数量,并改善学习和记忆能力,同时不增加脑肿瘤风险。长期目标是发现能够增强 DMTF1 表达和活性的小分子,以改善衰老神经干细胞的功能。
梁博士表示:“我们的研究结果表明,DMTF1能够促进神经干细胞在神经衰老过程中的增殖。尽管我们的研究尚处于起步阶段,但这些发现为理解衰老相关的分子变化如何影响神经干细胞行为提供了理论框架,并可能最终为成功开发治疗手段提供指引。”
参考文献:2026年1月2日,梁雅静、奥列格·V·格林丘克、纳迪亚·欧米茄·西普塔、曾莹莹、蔡友恒、尹洁贤、洪子健、周慧颖、黄伟南、翁振东、林硕健、吴诗妍、罗允汉、翁德瑞克·塞克·唐发表于《科学进展》的《DMTF1上调通过SWI/SNF-E2F轴挽救端粒功能障碍性神经干细胞增殖缺陷》。DOI:10.1126/sciadv.ady5905