美國時間26日,一項由諾貝爾化學獎得主Carolyn Bertozzi共同帶領的新研究指出,大腦血管中的黏蛋白(mucin)含量,可能與保護大腦免受老化的有害影響有關,且有望成為降低大腦發炎、改善學習與記憶能力的基因療法目標。這項動物實驗研究成果,刊登在頂尖科學期刊《Nature》。
Carolyn Bertozzi表示,黏蛋白遍布於全身的血管內,也是賦予黏液黏稠質地的蛋白質。它在身體中扮演許多有趣的角色,但因為缺少合適的研究工具,使得科學家對它所知甚少。
黏蛋白是血腦障壁的必要組成元件,過去已有研究發現,血腦障壁會隨著年紀增長而變得不完整,但科學家過去並不清楚黏蛋白在這個變化過程中扮演的角色與影響。

2022年諾貝爾獎化學獎得主Carolyn Bertozzi。 © Nobel Prize Outreach. Photo: Stefan Bladh
在這項研究中,研究團隊聚焦在大腦血管內皮上的糖被(glycocalyx)構造,糖被是富含黏蛋白的層狀構造,它覆蓋了血腦障壁的管腔,也是血腦障壁的關鍵成分。研究團隊發現,年輕鼠血管的糖被既厚、富含水分又飽滿,但老年鼠的糖被層又薄又斑駁。
接著,團隊進一步發現,糖被層中某一類型的黏蛋白在老年鼠身上的含量,比年輕鼠來得少,還發現負責製造這類黏蛋白的酵素活性下降,使得血腦障壁變得更薄。進一步的實驗還發現,倘若在老年鼠恢復這類酵素的活性,不僅能降低血腦障壁退化的程度,甚至改善了牠們在學習和記憶測試的表現。
針對這項研究,華盛頓大學神經生物學與生理學助理教授Michelle Erickson認為,它為正在探索血腦障壁的科學家打開了全新的道路。不過,接下來必須要解決的問題是,探索黏蛋白為什麼對血腦障壁如此重要,使得血腦障壁能夠成避免特定分子穿越血管壁的物理性阻礙。
Bertozzi也表示,這些蛋白可能有著更加複雜的角色,甚至是主動輸送某些物質,同時排除其他的物質,還有待進一步的研究釐清。
除了大腦,也有科學家正在進行其他器官隨著年齡增長的老化變化。例如,日本岐阜大學醫院研究血管疾病的急診醫師岡田英志(Hideshi Okada),也正以腎臟衰老血管中的糖被為研究對象,探究它們隨著老化發生的變化。
參考資料:
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00554-w
原始研究:
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08589-9
(編譯 / 吳培安)