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議題背景：

今（2022）年5月11日在國際期刊《自然》（Nature）公開的研究論文，使用小鼠為實驗對象，將10 周大的年輕小鼠腦脊髓液，注入18 個月大的老年小鼠大腦，發現相較於一般老年鼠，有注入腦脊髓液的老年鼠對恐懼的記憶功能較高，且此效果與一種負責滋養神經細胞的「寡突膠質細胞」有關。作者也從腦脊髓液相關的訊息傳遞過程中，找出了一個生長因子「FGF-17」，做為未來研究如何改善老年記憶問題時，新的方向。

研究文獻：

• Iram, Tal, et al. (2022). "Young CSF restores oligodendrogenesis and memory in aged mice via Fgf17. " Nature.

專家怎麼說？

2022年05月11日
國立成功大學生命科學系特聘教授 曾淑芬

1. 這份研究的結論與過往腦脊髓液相關的文獻相同嗎？研究重要性是什麼？

過往的研究文獻指出，腦脊髓液能提供滋養成分（例如，第二型胰島素生長因子）來幫助神經幹細胞的增生，進而調控腦組織的發育。除此之外，過往研究也推測這些成分會隨著年齡漸長而改變。

此篇發表於國際頂尖期刊的文章，提出了幾項有利的證據，說明腦脊髓液及其內含物的重要性。研究結果中看到，老年鼠在接受健康年輕鼠的腦脊髓液後，與學習和記憶相關的特定腦區（海馬迴）中，滋養神經元的「寡突膠質細胞（oligodendrocytes）」增加了。這是因為，能分化出新的寡突膠質細胞的「前驅細胞」也增加了。

中樞神經系統中，寡突膠質細胞會產生一種纏繞在神經細胞外的構造，稱為「髓鞘」，藉此提高神經傳導效率。呈上所述，老年鼠在接受年輕鼠的腦脊髓液後，海馬迴內的寡突膠質細胞增加，與記憶有關的行為功能亦有所提升。

本研究首度證明，是因為年輕鼠的腦脊髓液內，可能含有一種會促進細胞分裂和生長的蛋白質「纖維母細胞生長因子-17（FGF-17）」，才可以有這樣的功效。作者利用FGF-17的抗體使FGF-17減少，則會阻斷這個功效，再次驗證FGF-17所扮演的重要角色。

2. 此研究是否有推論的限制？

這項研究的成功，不僅是因為開創性的實驗構想，還包括了高難度的小鼠腦脊髓液收集、小鼠側腦室微注射等精準的技術，更結合即時的次序分析方法（SLAMseq analysis）找出了和老化有關的關鍵基因。

雖然此研究解釋了年輕腦脊髓液防止老化相關認知功能下降的原因，甚至說明年輕腦脊髓液恢復認知功能的功效，但文章中僅僅描述了兩種用來分析記憶行為的動物實驗，還無法解釋老年鼠的認知功能是否因年輕的腦脊髓液而恢復，也尚無法推論到人類，需要更深入的研究驗證。

另外，研究中並沒有直接證明年輕鼠的腦脊髓液中含有FGF17，而是使用FGF-17的抗體，間接觀察FGF-17減少後的影響。

3. 您建議我們如何看待腦脊髓液功能相關神經細胞、代謝，與老化疾病（例如阿茲海默症）之間的因果關係？

近年的實驗結果和臨床數據也顯示，老化所衍生的腦部病變（例如，阿茲海默症），與腦脊髓液內的發炎因子濃度增高，以及腦內代謝廢棄物的累積有關。

儘管還無法保證年輕的腦脊髓液或是FGF-17能應用在未來臨床治療，或改善老化與神經退化性疾病，不過，我們知道腦脊髓液內保持年輕的因子，會隨著年紀增加而慢慢減少。期待未來發展出讓我們保有青春的腦脊髓液，以減緩老化相關記憶衰退的方法。

2022年05月11日
國立成功大學醫學院藥理學研究所副教授 姜學誠

在這期的自然期刊中，來自托尼．威斯-科瑞博士（Dr. Tony Wyss-Coray）的研究團隊，發現注入年輕的腦脊髓液至老年鼠中，可以改善老年鼠的記憶能力。他們發現此一改善方式主要是經由促進寡突膠質細胞（Oligodendrocyte）的新生。由於寡突膠質細胞的主要功能之一，是形成保護神經纖維的特殊構造（髓鞘），此構造有助於神經傳導，所以研究團隊認為，年輕的腦脊髓液，可幫助老年鼠的腦內神經傳導、提升了訊息傳遞功能，進而改善了記憶功能。

更重要的是，他們發現年輕的腦脊髓液中，改善記憶的主要蛋白質是「纖維母細胞生長因子-17（FGF-17）」，此發現提供了更多未來神經老化疾病的治療方向。

最近幾年關於神經退化性疾病及神經老化的許多文獻，都指出神經細胞的髓鞘退化及訊息傳導功能退化，是造成神經功能失常的主要關鍵之一。髓鞘保護功能的退化也是早期記憶喪失的指標之一，功能的減退造成神經纖維的退化，並使訊息傳遞過程出了問題，從而造成神經細胞功能的退化。

如何保護髓鞘的功能及減緩髓鞘的退化在神經科學的研究中也一直是熱門研究方向。更由於寡突膠質細胞的特殊功能，使這領域一直吸引了科學家的研究興趣，Dr. Tony Wyss-Coray 團隊帶領了這一領域更進一步的研究。

雖然同一團隊早在2014 年，已發表相關研究，指出年輕動物的血液可以改善老化所造成的認知衰退，但是其中的機制仍不清楚。這次的研究指出，年輕鼠中腦脊髓液裡的纖維細胞生長因子-17，是刺激老年鼠產生新的寡突膠質細胞的主要機制。

研究團隊進行了一系列的實驗，證明纖維細胞生長因子-17的刺激，確實會影響認知功能，且發現特定的細胞內訊息傳遞過程，提供了未來治療老化相關疾病的想法。

雖然現在是否可以利用此傳遞過程的功能減退，當作檢測早期神經功能退化的生物標誌，以及是否可開發相關藥物刺激此一訊息路徑，以減緩老化或治療神經退化性疾病，仍未知。但也許在不久的將來我們會看到更多在神經老化上的應用。