用近紅外光“洗洗腦”泡孩,能夠改善認知功能

  • 2024 - 04 - 15
論文標題圖

mLVs與神經(jīng)退行性疾病AD之間存在著聯(lián)系森逮,mLVs參與β淀粉樣蛋白(Aβ)的清除過程艾岂,一旦mLVs的轉(zhuǎn)運能力發(fā)生變化合陵,將直接對AD的進展產(chǎn)生顯著影響。值得注意的是桅咆,研究者們采用了一種創(chuàng)新的方法——病毒介導(dǎo)的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF-C)療法煌往,通過增強mLVs的功能,不僅提高了淋巴引流清除中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中毒性分子的效率轧邪,還顯著改善了學(xué)習(xí)和記憶能力刽脖。

那么,說到如何以“非侵入式”的方式對mLVs進行調(diào)控忌愚,研究者們確實想出了一個頗為獨特的“點子”——那就是運用波長為808nm的近紅外光進行照射曲管。這樣的方法,我們或許可以形象地稱之為“給它們進行一次光線的‘洗腦’”硕糊。

研究人員針對一批老齡的C57BL/6J小鼠(15-17個月)開展了一項非侵入式的經(jīng)顱光照療法研究院水。這些小鼠被施以麻醉,隨后它們的頭部毛發(fā)被精心剃除简十,形成了一種特殊的“地中好誓常”造型。接著螟蝙,小鼠們接受了為期10分鐘的近紅外光照處理(作為實驗組)或是普通的室內(nèi)照明(作為對照組)恢恼。這樣的治療過程每周進行三次,持續(xù)四周胰默。完成治療后场斑,科研人員對小鼠們進行了詳細的評估,主要觀察了它們的腦膜淋巴管(mLVs)在引流功能以及形態(tài)結(jié)構(gòu)上的變化牵署,同時還對小鼠的行動靈活性和認知功能進行了全面的檢測與分析漏隐。

光照實驗過程以及影響情況

經(jīng)過對比分析,研究數(shù)據(jù)清晰地表明奴迅,在接受光療后青责,引流至dCLNs的OVA-A647在分布范圍上相較于對照組有了顯著的提升。更為細致的淋巴管結(jié)構(gòu)剖析揭示了一個令人驚訝的現(xiàn)象:光照處理竟然促使老齡小鼠腦膜淋巴管損失的面積比例回歸到了正常水平取具。這一發(fā)現(xiàn)不僅證明了光照對于老齡小鼠mLVs的引流與分布具有顯著的改善作用脖隶,而且進一步確定了20mW/cm2的光照強度在實現(xiàn)這一效果時表現(xiàn)得最為穩(wěn)定且高效。

頗為有趣的是者填,在新物體定位(NOL)和新物體識別(NOR)的測試中浩村,接受光照治療的老年小鼠展現(xiàn)出了對新位置物體或全新物體的濃厚興趣,相較于它們熟悉的物體而言占哟,這種反應(yīng)模式與年輕小鼠頗為相似心墅。然而,未經(jīng)治療的對照組老年小鼠在NOL和NOR測試中更傾向于選擇它們熟悉的物體榨乎。同時怎燥,經(jīng)過紅光“洗禮”的老年小鼠在NOL和NOR測試中展現(xiàn)出了顯著更高的辨別指數(shù)(DI)。

在Y迷宮測試中蜜暑,與年輕小鼠相比铐姚,對照組的老年小鼠明顯減少了對新異臂的探索次數(shù),凸顯出顯著的記憶減退現(xiàn)象。然而隐绵,當老年小鼠接受紅光照頭處理之后之众,它們在新異臂中的探索時間顯著增加,幾乎達到了與年輕小鼠相當?shù)乃揭佬怼:喲灾缀蹋ㄟ^針對mLVs的光療方法,我們可以有效地恢復(fù)mLVs的分布和引流能力峭跳,進而顯著提升老年小鼠的識別能力以及空間記憶能力膘婶,甚至可以說,這種光療使它們的認知能力“重回青春”蛀醉。

光調(diào)節(jié)mLVs引流能減弱老年小鼠的認知能力下降

確實悬襟,光療的奧妙遠不止于使老齡鼠的大腦煥發(fā)青春活力,它還能顯著緩解AD小鼠的認知功能衰退和病理損傷拯刁。通過進一步的Morris水迷宮測試脊岳,我們也得到了相似的結(jié)論——在習(xí)得實驗中,近紅外光療顯著縮短了AD小鼠尋找隱藏平臺的逃逸潛伏期時間筛璧;而在空間探索實驗中逸绎,該療法更是使得小鼠對平臺位置和目標對象的訪問次數(shù)明顯增加。

光療對AD小鼠的認知能力和病理學(xué)影響

實際上夭谤,紅光“洗腦”之所以在改善AD小鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力方面展現(xiàn)出顯著效果棺牧,關(guān)鍵在于其能夠減輕腦內(nèi)Aβ沉積和神經(jīng)炎癥的病理表現(xiàn)。通過這樣做朗儒,它成功地將中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)引導(dǎo)至一個更為“神經(jīng)保護”的環(huán)境狀態(tài)颊乘,從而有效延緩了阿爾茨海默病(AD)的進展醉锄。

另外乏悄,對AD小鼠腦海馬區(qū)域的RNA-seq深度分析揭示,紅光的“洗腦”效應(yīng)甚至觸及到了基因表達的層面恳不。這其中檩小,涉及離子轉(zhuǎn)運、細胞遷移以及神經(jīng)發(fā)生與發(fā)育的基因組均出現(xiàn)了顯著變化烟勋。更為引人注目的是规求,那些與神經(jīng)元存活、分化以及AD病情進展緊密相關(guān)的基因卵惦,如PI3K-AKT信號通路阻肿、凋亡素信號通路、以及TGF-beta信號通路等沮尿,均經(jīng)歷了轉(zhuǎn)錄層面的調(diào)整丛塌。

簡言之,通過對機制的深入剖析,得以更直觀地看到——光處理在調(diào)節(jié)神經(jīng)元存活赴邻、神經(jīng)炎癥及其他相關(guān)病理過程中發(fā)揮著重要作用印衔,進而有助于改善AD癥狀。

光療對基因表達的影響

綜合前述分析乍楚,非侵入式的經(jīng)顱光療法能夠精準地提升mLVs的引流效能当编,進而顯著增強老年小鼠和AD小鼠的認知功能。從更深層次的機制來看徒溪,近紅外光有效地穩(wěn)定了線粒體的代謝狀態(tài),優(yōu)化了腦膜淋巴內(nèi)皮細胞的功能金顿,并修復(fù)了細胞間疏松的連接臊泌。

基于這些改善,腦內(nèi)的淋巴引流得到了顯著提升揍拆,從而更為有效地清除了Aβ沉積并減輕了神經(jīng)炎癥渠概,進一步緩解了AD小鼠的病理表現(xiàn)并提升了其認知能力。

mLVs靶向光療改善AD病理的機制示意圖

本研究具有深遠的意義嫂拴,它為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療開辟了新的道路播揪。通過調(diào)節(jié)硬腦膜表層的mLVs,優(yōu)化淋巴引流系統(tǒng)的運作筒狠,可以有效地減緩甚至扭轉(zhuǎn)疾病的進程猪狈。

值得一提的是,光照這種簡便且非侵入性的治療方式辩恼,或許將成為我們應(yīng)對這類疾病的“最佳答案”雇庙。詳細來說,光子能夠激活細胞色素C氧化酶灶伊,進而提升呼吸鏈和ATP合成的效率疆前,這不僅增強了細胞的活性,還促進了細胞的修復(fù)功能聘萨。在諸多波長的光線中竹椒,810–830nm的紅光因其出色的穿透力而脫穎而出,特別適用于長期的經(jīng)顱調(diào)節(jié)治療米辐。

論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-024-45656-7

日韩欧美高清一区在线视频,两性色午夜视频免费观看,三级片毛片视频在线观看,日韩视频免费看