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用于治療衰老相關(guān)病癥的方法和組合物與流程

文檔序號:11848126閱讀:372來源:國知局
用于治療衰老相關(guān)病癥的方法和組合物與流程

本申請根據(jù)美國法典第35章§119(e)要求于2014年10月27日提交的美國臨時專利申請第62/069044號和2013年12月9日提交的美國臨時專利申請第61/913812號申請的申請日的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

引言

生物體中的衰老伴隨著隨時間變化的累積。在神經(jīng)系統(tǒng)中,衰老伴隨著推動健康個體中認(rèn)知減退和易受退行性疾病影響的結(jié)構(gòu)和神經(jīng)生理變化(Heeden,T.&Gabrieli,J.D.,Insights into the ageing mind:a view from cognitive neuroscience(對衰老記憶力的探索:從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的角度).Nat.Rev.Neurosci.5(2),87-96(2004);Raz,N.et al.Neuroanatomical correlates of cognitive aging:evidence from structural magnetic resonance imaging(認(rèn)知衰老的神經(jīng)解剖學(xué)相關(guān)因素:來自結(jié)構(gòu)性磁共振成像的證據(jù)).Neuropsychology 12(1),95-114(1998);Mattson,M.P.&Magnus,T.,Ageing and neuronal vulnerability.(衰老和神經(jīng)元易損性)Nat.Rev.Neurosci.7(4),278-294(2006);Rapp,P.R.&Heindel,W.C.,Memory systems in normal and pathological aging.(正常和病例性衰老中的記憶系統(tǒng))Curr.Opin.Neurol.7(4),294-298(1994))。包括在這些變化中的是突觸損失和由此導(dǎo)致的神經(jīng)元功能的損失。因此,雖然通常不會在自然衰老過程中觀察到顯著的神經(jīng)元死亡,但腦衰老中的神經(jīng)元易受結(jié)構(gòu)、突觸完整性和突觸處分子處理中年齡相關(guān)的亞致死變化的損害,所有這些都損害認(rèn)知功能。

除了自然衰老過程中的正常突觸損失,突觸損失是許多神經(jīng)變性病癥常見的早期病理事件,與這些病癥相關(guān)的神經(jīng)元損傷和認(rèn)知障礙最相關(guān)。事實上,衰老仍然是癡呆相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的一個最主要的危險因素,如阿爾茨海默氏病(AD)(Bishop,N.A.,Lu,T.,&Yankner,B.A.,Neural mechanisms of ageing and cognitive decline.(衰老和認(rèn)知能力下降的神經(jīng)機制),Nature.464(7288),529-535(2010);Heeden,T.&Gabrieli,J.D.,Insights into the ageing mind:a view from cognitive neuroscience.(對衰老記憶力的探索:從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的角度),Nat.Rev.Neurosci.5(2),87-96(2004);Mattson,M.P.&Magnus,T.,Ageing and neuronal vulnerability.(衰老和神經(jīng)元易損性)Nat.Rev.Neurosci.7(4),278-294(2006))。

隨著人類壽命的增加,較大部分人口遭受衰老相關(guān)的認(rèn)知損傷,這使得闡明通過防止或甚至抵消衰老作用來維持認(rèn)知完整性的手段變得至關(guān)重要(Hebert,L.E.et al.Alzheimer disease in the US population:prevalence estimates using the 2000census.(美國人口中的阿爾茨海默氏病:使用2000人口普查來估計患病率)Arch.Neurol.60(8),1119-1122(2003);Bishop,N.A.,et al.,Neural mechanisms of ageing and cognitive decline(衰老和認(rèn)知能力下降的神經(jīng)機制),Nature.464(7288),529-535(2010))。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

提供了用于治療個體衰老相關(guān)病癥的方法和組合物,例如,認(rèn)知障礙病癥或年齡有關(guān)的癡呆。該方法的方面包括向有需要的個體施用含年幼血漿的血液產(chǎn)品,所述個體例如遭受衰老相關(guān)病癥或處于發(fā)展衰老相關(guān)病癥的危險的個體,例如衰老相關(guān)的認(rèn)知障礙或年齡有關(guān)的癡呆。還提供了用于實施本發(fā)明的方法的組合物及其試劑盒。

附圖說明

圖1.異時聯(lián)體生物的全基因組微陣列分析鑒別年老海馬中可塑性相關(guān)的表達譜。于術(shù)后5周的年老(18月齡)等時和異時聯(lián)體生物的海馬上進行微陣列分析。N=每組4只小鼠。對于所有分析,下調(diào)基因用藍色陰影示出,上調(diào)基因用黃色陰影示出。a.示意性地描繪了聯(lián)體生物配對。等時配對用灰色示出,異時配對用紅色示出。b.通過基于微陣列的顯著性分析(SAM)使用p<0.01的截止值和d-評分>2對年老等時和異時聯(lián)體生物的海馬之間有區(qū)別地表達的基因的數(shù)據(jù)集無監(jiān)管地分級聚類來生成熱圖。c.基于SAM使用p<0.01的截止值和d-評分>1.5通過AmiGO(基因本體)鑒別的突觸可塑性相關(guān)的基因的分級聚類。d.基于在等時和異時聯(lián)體生物中有區(qū)別地表達的基因,使用創(chuàng)新通路分析(Ingenuity Pathway Analysis,IPA)軟件將參與突觸可塑性的生物學(xué)通路鑒別為最高信令網(wǎng)絡(luò)的部分(p<0.05)。用灰色示出通過IPA鑒別的推測的分子相互作用。

圖2.異時聯(lián)體共生增強年老大腦中突觸的形成和突觸可塑性。a-g,在術(shù)后5周分析的年老(18月齡)等時和異時聯(lián)體生物上完成組織學(xué)和電生理學(xué)分析。N=每組5-6只小鼠。a,年老等時和異時聯(lián)體生物的海馬的DG中Egr1、cFos和磷酸化環(huán)AMP效應(yīng)元件結(jié)合(CREB)蛋白的免疫組化檢測。箭頭描繪個體細胞。(比例尺:100微米)。b-d,對Egr1(b)、c-Fos(c)和磷酸化CREB(d)的免疫染色的定量。對每只小鼠的5個切片進行分析。e,f,典型的Golgi染色圖像(e)和三級分支上樹突棘密度的定量(f)。對每只小鼠的5個神經(jīng)元進行分析。g,從年老聯(lián)體生物的DG記錄群峰幅度(PSA)。顯示等時和異時聯(lián)體生物的典型的長時程增強(LTP)水平。數(shù)據(jù)表示為平均值±SEM;*P<0.05;**P<0.01;t-檢驗(b-d)。

圖3.年幼血液的給予改善年老小鼠中海馬依賴的學(xué)習(xí)和記憶。a-c.年老(18月齡)小鼠在用年幼(3月齡)或年老(18月齡)的血漿在24天內(nèi)處理8次(100微升/靜脈注射)后進行認(rèn)知測試。N=每組8只小鼠。a.示意性地示出用于血漿處理和認(rèn)知測試的時間順序。b,c,在血漿治療后通過關(guān)聯(lián)條件恐懼(b)和旋臂水迷宮(RAWM)(c)評估海馬的學(xué)習(xí)和記憶。b,訓(xùn)練后24小時的凝滯時間百分比。c,找到平臺之前進入臂錯誤的數(shù)量。數(shù)據(jù)表示為平均值±SEM;*P<0.05;**P<0.01;t-檢驗(b),ANOVA,邦弗朗尼(Bonferroni)事后檢驗(c)。

圖4.等時聯(lián)體共生不會改變的突觸可塑性標(biāo)志物的表達。在年老(18月齡)等時聯(lián)體生物和不成對的年齡匹配的對照的海馬的DG上完成突觸可塑性標(biāo)志物的組織學(xué)分析。N=每組5-6只。a-c,對Egr1(b)、c-Fos(c)和磷酸化CREB(d)的免疫染色的定量。每只小鼠分析5個切片。杠是平均值+SEM;n.s.,不顯著;t檢驗。

圖5.異時聯(lián)體共生不會改變樹突復(fù)雜性和基礎(chǔ)突觸傳遞。a-c,使用Neurolucida軟件(v10,MBF Bioscience)對每只小鼠(18月齡)的5個神經(jīng)元、總共25個神經(jīng)元進行Golgi分析。N=每組5只。a,Sholl分析圖示為每個神經(jīng)元每個殼(shell)的平均交叉點相對于距體細胞的距離。b,c,神經(jīng)元追蹤被用來量化一級、二級和三級樹突分枝的平均數(shù)目(b)和總樹突的長度(c)。d,輸入-輸出曲線表示在年老等時和異時聯(lián)體生物之間的突觸強度無統(tǒng)計學(xué)差異,突觸強度為基礎(chǔ)突觸傳遞的一個重要參數(shù)。杠是平均值+SEM;n.s.,不顯著;t檢驗。

圖6.年老小鼠中的海馬依賴性學(xué)習(xí)和記憶受損。a-e,使用關(guān)聯(lián)條件恐懼(a-c)和RAWM(d-e)范例檢查年幼(3月齡)對比年老(18月齡)成年動物的正常衰老過程中的學(xué)習(xí)和記憶。a,在條件恐懼訓(xùn)練過程中年幼和年老的動物表現(xiàn)出類似的基線凝滯時間。b,在關(guān)聯(lián)條件恐懼過程中,年老小鼠表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)記憶測試期間減少的凝滯時間。c,訓(xùn)練后24小時檢測到暗示的記憶中沒有差異。e,年老小鼠在RAWM任務(wù)的測試階段顯示對于平臺位置的受損的學(xué)習(xí)和記憶。認(rèn)知缺陷被量化為在找到目標(biāo)平臺之前作出的進入臂錯誤的數(shù)目。檢測到年幼和年老動物之間的游泳速度沒有差異。數(shù)據(jù)來自每組8只動物。杠是平均值+SEM;n.s.,不顯著;t檢驗。

圖7.暴露于年幼血液不會影響暗示的記憶或游泳速度。a-c,在24天內(nèi)向年老成年雄性小鼠(18月齡)靜脈注射源自年幼(3月齡)或年老(18月齡)動物的血漿(100微升/注射)8次。a,靜脈注射年幼或年老血漿的動物在訓(xùn)練中表現(xiàn)出類似的基線凝滯時間。b,當(dāng)在訓(xùn)練后24小時再次暴露于新背景中的條件性刺激(音和光)時,檢測到兩組之間暗示的記憶沒有差異。c,在RAWM訓(xùn)練階段用年老和年幼血漿處理的小鼠的游泳速度。數(shù)據(jù)來自每組8只動物。杠是平均值+SEM;n.s.,不顯著;t檢驗。

圖8.通過暴露于年老血液并不改變海馬依賴性學(xué)習(xí)和記憶。a-e,使用條件性恐懼和RAWM范例檢查未處理的年老成年小鼠(18月齡)的學(xué)習(xí)和記憶,并將其與在24天內(nèi)靜脈注射8次源自年老(18月齡)動物的血漿(100微升/注射)的年老動物進行比較。N=每組8只。在條件性恐懼訓(xùn)練(a)過程中檢測到基線凝滯沒有差異,在關(guān)聯(lián)(b)或暗示(c)條件恐懼測試過程中檢測到凝滯沒有差異。d,在RAWM范例中檢測到空間學(xué)習(xí)和記憶沒有差異。e,在正在接受年老血漿的動物和未處理的對照之間觀察到游泳速度沒有差異。杠是平均值+SEM;n.s.,不顯著;t檢驗。

圖9.變性的年幼血漿廢除了年老小鼠中血漿處理的積極認(rèn)知效果。a,在暴露于作為訓(xùn)練環(huán)境的相同背景中的第一分鐘期間,在用PBS、年幼血漿或年幼變性血漿處理的年老小鼠中觀察到的凝滯百分比(n=10-12/組)。b.在其中小鼠暴露于新背景并給予來自訓(xùn)練的音和光暗示的暗示任務(wù)期間,在用PBS、年幼血漿或年幼變性血漿處理的年老小鼠中的凝滯百分比(n=10-12/組)。杠代表平均值+/-SEM。通過單向ANOVA然后通過Tukey事后檢驗來比較兩個組,用于多重比較。(*p<0.05)。

圖10.施用年幼血液每周三次會改善年老小鼠的海馬依賴性學(xué)習(xí)與記憶和神經(jīng)發(fā)生。a,示意性地示出用于血漿處理、認(rèn)知測試和組織學(xué)分析的時間順序。給予年幼血漿(2-3月齡)或PBS的三次150μL靜脈注射,每周一次(第0天,第7天,第14天)。第三次注射后,執(zhí)行為期3天的旋臂水迷宮(RAWM)任務(wù),一組(混合處理)于第21天開始,另一組于第24天開始。在第30天(訓(xùn)練)和第31天(測試)進行恐懼條件測試(FC)。處死前3天,所有小鼠每日腹膜內(nèi)注射BrdU(50mg/kg),在這之后評估的神經(jīng)發(fā)生。b,找到平臺之前在訓(xùn)練日(第1天)和測試日(第2天和第3天)的進入臂錯誤的數(shù)量。在第2天和第3天血漿處理組比PBS處理組一致表現(xiàn)得更好。一個方塊代表3項試驗。c,在第1天第1方塊和第3天第15方塊,進行顯示錯誤的數(shù)量的RAWM中學(xué)習(xí)的量化。在第15方塊和第1方塊,年幼血漿處理的組有顯著更少的錯誤。d,相比PBS處理組,在年幼血漿處理的組中,關(guān)聯(lián)條件恐懼測試中標(biāo)準(zhǔn)化凝滯行為表現(xiàn)出顯著更多的凝滯,這與該任務(wù)中提高的記憶一致。e,相比PBS處理組,年幼血漿處理的組在海馬的齒狀回(DG)中表現(xiàn)出顯著更大數(shù)量的BrdU陽性細胞。數(shù)據(jù)表示為平均值±SEM的數(shù)據(jù);*P<0.05;**P<0.01;ANOVA,邦弗朗尼事后檢驗(b),t檢驗(c-e)。

圖11.(a)示意性地描繪了小鼠之間三種不同類型的聯(lián)體共生:野生型等時(WT iso),APP等時(APP iso)和APP異時(APP het)。等時對是年齡匹配的,且與來自異時對的APP小鼠年齡相同,該APP小鼠連接到年幼的(2-3月齡)野生型小鼠。一組由年老(16-20月齡)雄性小鼠和另一中年(10-12月齡)雌性小鼠組成。所有對手術(shù)連接5周。(b)對年老APP等時(n=6)和APP異時(n=4)小鼠的海馬中淀粉樣蛋白斑塊的免疫組化檢測(3D6染色)的定量。(c)對在年老雄性APP等時(n=6)和APP異時(n=4)小鼠的海馬中不溶性總Aβ和Aβ42水平的ELISA測定。(d-e)對在年老雄性聯(lián)體生物的齒狀回的分子層中突觸素免疫反應(yīng)性(d)和鈣結(jié)合素免疫反應(yīng)性(e)的量化;WT等時(n=6),APP等時(n=6),APP異時(n=4)。(f)對在中年雌性聯(lián)體生物的齒狀回的分子層中鈣結(jié)合素免疫反應(yīng)性的量化;WT等時(n=9),APP等時(n=11),APP異時(n=9)。所有的數(shù)據(jù)都顯示為平均值±S.E.M.*P<0.05,**P<0.01,***p<0.001,學(xué)生t檢驗(b),雙向ANOVA,Sidak事后檢驗(c),單向ANOVA,Tukey事后檢驗(d-f)。

圖12.年幼血漿的給予恢復(fù)突觸活性和鈣相關(guān)蛋白并提高inhAPPL/S小鼠的認(rèn)知。(a)示意性地描繪了4個處理組,用PBS或年幼血漿處理的野生型(WT)或hAPPL/S小鼠(每靜脈尾靜脈注射150微升,30天內(nèi)8次)。(b)對在WT pbs(n=14)、WT plm(n=13),APP pbs(n=11)和APP plm(n=13)小鼠的齒狀回的分子層中突觸素-免疫反應(yīng)性的量化。(c)對在WT pbs(n=15)、WT plm(n=13),APP pbs(n=10)和APP plm(n=12)小鼠的齒狀回的分子層中鈣結(jié)合素-免疫反應(yīng)性的量化。(d-e)在來自所有4個處理組的海馬裂解液上進行蛋白質(zhì)印跡分析,每組n=8。(d)ERK(44/42kDa)、磷酸化ERK(44/42kDa;pERK)和作為負載對照的神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)的代表性免疫印跡。(e)使用ImageJ軟件對通過帶的顯微測密術(shù)測定的pERK/ERK比例的量化。(f-g)對靜脈注射PBS(n=11)或年幼血漿(n=13)8次的APP小鼠進行認(rèn)知測試。(f)在Y迷宮測試中通過自發(fā)交替評估工作記憶5分鐘。虛線表示機會水平(50%)。(g)通過關(guān)聯(lián)條件恐懼評估海馬依賴性學(xué)習(xí)和記憶,其通過訓(xùn)練后48小時在相同背景中的凝滯百分比表示。由于通過識別異常值的ROUT方法測定的凝滯行為異常,一只小鼠被排除在APP pbs組外。所有數(shù)據(jù)顯示為平均值±S.E.M.#P<0.1,*P<0.05,**P<0.01,****P<0.0001,單向ANOVA,Tukey事后檢驗(b-c,e),學(xué)生t檢驗(f-g)。

圖13.在2周內(nèi)向18月齡的小鼠(N=4-5/組)靜脈注射分離自2-3月齡C57BL/6J小鼠的分級血漿7次。使用分子量截留透析膜對一個年幼血漿的庫進行分級,其排除了低于規(guī)定分子量(即,3.5kDa,25kDa,50kDa,和3.5kDa+IgG的耗竭)的分子。從處理的小鼠分離海馬并對用于基因表達的全基因組Affymetrix陣列進行分析。熱圖顯示在增加(紅色)或降低(藍色)的整體基因表達方面通過處理達到了幾乎完全分離。

圖14.向12月齡小鼠靜脈注射150μL PBS或來自2月齡小鼠的150μL血漿(PLM),每周兩次共4周。用蛋白微陣列(a)或Luminex細胞因子測定法(b-c)分析血漿因子。a)熱圖顯示施用年幼血漿后,12月齡小鼠中的6種血漿因子均顯著增加或減少。無監(jiān)督的完全連鎖聚類將PBS樣品與PLM樣品分離。b-c)相比PBS,施用年幼血漿4周后,12月齡小鼠中白介素-22(IL-22)和白血病抑制因子(LIF)增加。

圖15.NSG小鼠顯示出在以下方面的年齡依賴性變化:(a)齒狀回中的雙腎上腺皮質(zhì)激素(DCX)+細胞,(b)CD68染色作為總海馬面積的百分比,以及(c)齒狀回中cfos-陽性細胞的總數(shù)。(平均值+/-SEM;學(xué)生t檢驗;*P<0.05,**P<0.01,****P<0.0001)。

圖16.(a)當(dāng)暴露于之前進行恐懼相關(guān)訓(xùn)練的室時,年老NSG小鼠中的凝滯水平在最后90秒內(nèi)顯著低于年幼NSG小鼠。(b)對來自(a)的年幼和年老NSG小鼠在關(guān)聯(lián)條件恐懼的最終間隔中的凝滯水平的量化。(c)年老NSG小鼠在數(shù)天內(nèi)表現(xiàn)出缺陷,并在巴恩斯迷宮期間找到逃生孔的同一日的試驗內(nèi)表現(xiàn)出缺陷。(d)相比年幼NSG小鼠,年老NSG小鼠還在日常整體表現(xiàn)方面顯示出缺陷。(e)年幼NSG小鼠中個別探測試驗與初始訓(xùn)練試驗的學(xué)習(xí)速度差異明顯較高。(平均值+/-SEM;對2組比較進行學(xué)生t檢驗;適當(dāng)時,進行雙向重復(fù)測量ANOVA,隨后進行邦弗朗尼事后檢驗,用于校正多重比較;*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,****P<0.0001)。

圖17.熱圖顯示了獲自人臍帶供體(N=15)、年幼供體(N=19)或年老供體(N=16)的血漿樣品中根據(jù)年齡分組的蛋白表達方面的高度聚類。方塊代表個體分泌信號蛋白,其相對于在所有年齡組中該蛋白表達水平是富集(黃色)或降低(藍色)。示出的蛋白是在時間相關(guān)性SAM(q<5%)之后顯著的那些。

圖18.相比媒介處理的NSG小鼠,向年老NSG小鼠注射來自年幼或年老供體的人血漿(hPLM)揭示了海馬(左)或皮質(zhì)(右)中由CD68染色占據(jù)的面積百分比的變化。(平均值+/-SEM;學(xué)生t檢驗;*P<0.05,**P<0.01)。

圖19.在將關(guān)聯(lián)條件恐懼任務(wù)(第2天)中的凝滯水平向訓(xùn)練期間(第1天)觀察到的凝滯標(biāo)準(zhǔn)化后,相比用年老hPLM處理的年老NSG小鼠,年幼的人血漿(hPLM)在4.5分鐘時增加關(guān)聯(lián)記憶。(平均值+/-SEM;在指定的時間間隔進行學(xué)生t檢驗;*P<0.05)。

圖20.相比媒介處理的小鼠,通過qPCR在用人臍帶血漿或年幼血漿處理的年老NSG小鼠中的基因表達水平。評估在分離自用人血漿或媒介靜脈注射3周內(nèi)的年老NSG小鼠的大腦中即早基因表達(Egr1,Junb,fos)的變化(平均值+/-SEM;學(xué)生t檢驗;*P<0.05)。

圖21.通過qPCR測量用人臍帶血漿或媒介處理的年老NSG小鼠中額外的可塑性相關(guān)基因BDNF和Camk2a。(平均值+/-SEM;學(xué)生t檢驗;*P<0.05)。

圖22.(a)當(dāng)暴露于之前進行恐懼相關(guān)訓(xùn)練的室時,對用臍帶血漿或媒介處理年老NSG小鼠中的最后90秒內(nèi)的凝滯水平進行量化。(b)用臍帶血漿處理的年老NSG小鼠在第4天展現(xiàn)出增強的學(xué)習(xí)和記憶,并在巴恩斯迷宮綦江找到逃生孔的同一日的試驗內(nèi)展現(xiàn)出增強的學(xué)習(xí)和記憶。(c)臍帶血漿處理的小鼠相比媒介處理的NSG小鼠在日常整體表現(xiàn)方面還展現(xiàn)出提高的學(xué)習(xí)和記憶。(d)相比第三探測試驗中媒介處理的小鼠,臍帶血漿處理的小鼠中探測試驗與初始訓(xùn)練試驗的學(xué)習(xí)速度差異明顯較高。(平均值+/-SEM;對2組比較進行學(xué)生t檢驗;適當(dāng)時,進行雙向重復(fù)測量ANOVA,隨后進行邦弗朗尼事后檢驗,用于校正多重比較;*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)。

圖23.(a),取自臍帶血漿處理的小鼠的大腦的切片展現(xiàn)出提高的長時程增強(LTP),如在海馬的穿通通路中刺激后通過測量齒狀回中的群峰幅度所評估的。(b)(a)中所示的PSA的維持階段的量化。(平均值+/-SEM;學(xué)生t檢驗;*P<0.05)。

圖24.(a)對于用媒介、年老人血漿(hPLM)或臍帶hPLM處理的TRAP-FOS小鼠,對其齒狀回(DG)中推動從cfos的效應(yīng)蛋白表達的經(jīng)TRAP的細胞的數(shù)量進行量化。(b)對于用媒介、年老hPLM或臍帶hPLM處理的TRAP-FOS小鼠,對其齒狀回(DG)中推動從cfos的效應(yīng)蛋白表達的經(jīng)TRAP的NeuN陽性(神經(jīng)元)細胞的數(shù)量進行量化。(c)對于用媒介、年老hPLM或臍帶hPLM處理的TRAP-FOS小鼠,對其CA1區(qū)中推動從cfos的效應(yīng)蛋白表達的經(jīng)TRAP的細胞的數(shù)量進行量化。(d)對于用媒介、年老hPLM或臍帶hPLM處理的TRAP-FOS小鼠,對其CA1區(qū)中推動從cfos的效應(yīng)蛋白表達的經(jīng)TRAP的NeuN陽性細胞的數(shù)量進行量化。(平均值+/-SEM;單向ANOVA,接著進行Tukey事后檢驗,用于校正多重比較;*p<0.05)。

詳述

提供了用于治療個體衰老相關(guān)病癥的方法和組合物,例如認(rèn)知障礙病癥、年齡有關(guān)的癡呆或年齡有關(guān)的外周器官生理功能下降。該方法的方面包括向有需要的個體施用含年幼血漿的血液產(chǎn)品,所述個體例如遭受衰老相關(guān)病癥或有發(fā)展衰老相關(guān)病癥的危險的個體,例如,衰老相關(guān)的認(rèn)知障礙或病理型癡呆。還提供了用于實施本發(fā)明的方法的組合物及其試劑盒。

描述本發(fā)明的方法和組合物之前,應(yīng)理解本發(fā)明并不限于描述的特定方法或組合物,其當(dāng)然可以變化。也應(yīng)當(dāng)理解,本文所用的術(shù)語僅用于描述具體實施方案的目的,并不旨在進行限制,因為本發(fā)明的范圍將由所附的權(quán)利要求限定。

當(dāng)提供數(shù)值范圍時,除非上下文另有明確說明,應(yīng)理解還具體地公開了該范圍的上限和下限之間的每個中間值直到下限的單位的十分之一。規(guī)定范圍中任何規(guī)定值之間的每個較小范圍或中間值和該規(guī)定范圍中任何其它規(guī)定值或中間值均在本發(fā)明之內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可獨立地包括或排除在該范圍內(nèi),并且其中上限和下限之一或兩者包括在該較小范圍的每個范圍也落在本發(fā)明內(nèi),屬于該規(guī)定范圍內(nèi)特別排除的限制。當(dāng)規(guī)定的范圍包括一個或兩個限制時,排除所包括的那些限制的一個或兩個的范圍也包括在本發(fā)明內(nèi)。

除非明確限定,本文中所用的所有科學(xué)和技術(shù)術(shù)語具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。雖然與本文所描述的那些類似或等同的任何方法和材料可用于本發(fā)明的實踐或測試,現(xiàn)描述一些可能的和優(yōu)選的方法和材料。本文提及的所有出版物通過引用并入本文以公開和描述所引用的出版物的方法和/或材料。應(yīng)理解本公開取代了并入的出版物的任何公開至存在矛盾的程度。

在閱讀本公開后,本文所描述和闡述的各個實施方案具有在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下可被容易地分離或與其它幾個實施方案中任意實施方案的特征合并的獨立組分和特征,這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的??梢砸运涊d的事件的順序或邏輯上可能的任何其它順序來執(zhí)行任何記載的方法。

必須指出,本文和所附權(quán)利要求書中所用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)個指示物,除非上下文另有明確說明。因此,例如提及“一個細胞”包括多個這樣的細胞,提及“肽”包括一個或多個肽及其等同物,例如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多肽等。

本文所討論的出版物僅用于提供本申請的申請日之前的公開內(nèi)容。此處均不應(yīng)被解釋承認(rèn)本發(fā)明由于現(xiàn)有發(fā)明而沒有權(quán)利先于這些出版物。此外,所提供的公開日可以不同于需要分別進行確認(rèn)的實際公開日。

方法

如上概述,本發(fā)明的方面包括用于治療個體衰老相關(guān)病癥的方法。衰老相關(guān)病癥是指這樣的病癥,例如,伴隨生物體衰老的疾病病癥或其它不希望的病癥。衰老相關(guān)病癥可表現(xiàn)為許多不同的方式,例如,對身體的中樞或外周器官的衰老相關(guān)損傷,例如但不限于:細胞損傷、組織損傷、器官功能障礙、衰老相關(guān)的壽命縮短和癌變;其中特定器官和目標(biāo)組織包括但不限于:皮膚、神經(jīng)、肌肉、胰腺、腦、腎、肺、胃、腸、脾、心臟、脂肪組織、睪丸、卵巢、子宮、肝和骨。在一些情況下,根據(jù)該方法治療個體使得中樞器官例如中樞神經(jīng)系統(tǒng)的器官如大腦、脊髓等發(fā)生變化,其中該變化可以表現(xiàn)為若干不同的方式,例如在下面更詳細地描述的,包括但不限于分子、結(jié)構(gòu)和/或功能。在一些情況下,根據(jù)該方法治療個體導(dǎo)致外周器官如肝臟、肌肉、心臟、血液等發(fā)生變化,其中該變化可以表現(xiàn)為多種不同的方式,如在下面更詳細地描述的。

在一些實施方案中,被治療的衰老相關(guān)病癥是個體中認(rèn)知能力的衰老相關(guān)損害。認(rèn)知能力或“認(rèn)知”指的是思維過程,包括注意力和集中力、學(xué)習(xí)復(fù)雜的任務(wù)和概念、記憶力(獲取、保留并在短期和/或長期檢索新信息)、信息處理(處理五個感官采集的信息)、視覺空間功能(視知覺、深度知覺、使用心理意象、臨摹畫圖、構(gòu)造對象或形狀)、產(chǎn)生和理解語言、言語流暢性(單詞查找)、解決問題、做決策和執(zhí)行功能(計劃和優(yōu)先次序)?!罢J(rèn)知減退”是指這些能力中的一個或多個逐漸降低,例如記憶、語言、思考、判斷等的減退?!罢J(rèn)知能力損害”和“認(rèn)知障礙”指在相對于健康個體例如年齡匹配的健康個體或相對于個體在較早時間點的能力的認(rèn)知能力下降,較早時間點例如2周、1個月、2個月、3個月、6個月、1年、2年、5年或10年或更早之前?!八ダ舷嚓P(guān)的認(rèn)知障礙”是指通常與衰老相關(guān)的認(rèn)知能力損害,包括,例如與自然衰老過程相關(guān)的認(rèn)知障礙,例如輕度認(rèn)知障礙(M.C.I.);和與衰老相關(guān)病癥相關(guān)的認(rèn)知障礙,即被認(rèn)為隨衰老增加而頻率增加的病癥,例如神經(jīng)退行性病癥,諸如阿爾茨海默氏病、帕金森氏病、額顳葉癡呆、亨廷頓舞蹈病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥、多發(fā)性硬化癥、青光眼、肌強直性營養(yǎng)不良、血管性癡呆等。

“治療”、“進行治療”等通常是指獲得所需藥理學(xué)和/或生理學(xué)作用。該作用可以是在完全或部分預(yù)防疾病或其癥狀方面的預(yù)防性的,和/或可以是在部分或完全治愈疾病和/或歸因于該疾病的副作用的方面的治療性的。本文所用的“治療”涵蓋對哺乳動物中的疾病的任何治療,并且包括:(a)防止疾病在可能易患疾病但尚未診斷為患有疾病的個體中發(fā)生;(b)抑制疾病,即阻止其發(fā)展;或(c)緩解疾病,即使疾病消退。治療可以導(dǎo)致各種不同的身體表現(xiàn)形式,例如,基因表達的調(diào)節(jié)、組織或器官的復(fù)原等。治療劑可以在疾病或損傷發(fā)作之前、期間或之后施用。特別有利的是對于正在發(fā)作的疾病的治療,其穩(wěn)定或減少患者的不希望的臨床癥狀。這種治療可以在受影響的組織完全喪失功能之前進行。該療法可以在疾病的癥狀期施用,一些情況下在疾病的癥狀期之后施用。

在其中衰老相關(guān)病癥是衰老相關(guān)認(rèn)知減退的某些情況下,通過本發(fā)明的方法的治療會減慢或降低衰老相關(guān)認(rèn)知減退的進展。換句話說,用所公開的方法治療比用所公開的方法治療之前或缺少該方法的治療,個體的認(rèn)知能力減退得會較慢。在一些情況下通過本公開的方法的治療穩(wěn)定了個體的認(rèn)知能力。例如,用所公開的方法治療后,遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的個體中認(rèn)知減退的進展會停止。作為另一實例,用所公開的方法治療后,預(yù)計遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的例如40歲或以上的個體中的認(rèn)知減退得到了預(yù)防。換句話說,沒有觀察到(進一步的)認(rèn)知障礙。在一些情況下,用本發(fā)明的方法的治療降低或逆轉(zhuǎn)了認(rèn)知障礙,例如通過提高遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的個體中認(rèn)知能力而觀察到的。換句話說,用所公開的方法治療后遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的個體的認(rèn)知能力優(yōu)于用所公開的方法治療之前,即治療后得到了改善。在一些情況下,用本公開的方法治療消除了認(rèn)知障礙。換句話說,用本公開的方法治療后,遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的個體的認(rèn)知能力得到了恢復(fù),例如恢復(fù)至該個體為約40歲或以下的水平,例如,如同在遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的個體中認(rèn)知能力得到改善所證實的。

在實施本發(fā)明的方法時,將含年幼血漿的血液產(chǎn)品施用至需要其的個體,例如,患有或處于患衰老相關(guān)病癥危險的個體,例如衰老相關(guān)認(rèn)知障礙或與年齡有關(guān)的癡呆。這樣,根據(jù)本發(fā)明的實施方案的方法包括將含來自年幼個體(“供體個體”或“供體”)的含血漿產(chǎn)品施用至至少處于患衰老相關(guān)認(rèn)知障礙危險的個體,即,患有或處于患衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的個體(“受體個體”或“受體”)。“含血漿的血液產(chǎn)品”是指包括來源于血液的含血漿的任何產(chǎn)品。常規(guī)意義上使用的術(shù)語“血漿”指的是由以下組成的血液的淡黃色/淺黃色液體成分,即約92%的水,7%的蛋白質(zhì),如白蛋白、γ-球蛋白、抗血友病因子和其它凝血因子,和1%的礦物鹽、糖、脂肪、激素和維生素。適用于本發(fā)明方法的含血漿的血液產(chǎn)品的非限定性實例包括用抗凝血劑(例如,EDTA、檸檬酸鹽、草酸鹽、肝素等)處理的全血,通過過濾全血除去白血細胞(“去白細胞處理”)而產(chǎn)生的血液產(chǎn)品,以及基本上由純血漿組成的血液產(chǎn)品。在一些情況下,所采用的年幼血漿產(chǎn)品是非全血血漿產(chǎn)品,這意味著該產(chǎn)品不是全血,從而它缺少全血中的一種或多種成分,如紅細胞、白細胞等,至少以這些成分存在于全血中的程度。在一些情況下,年幼血漿產(chǎn)品基本上(如果不是全部)無細胞,其中在這樣的情況下細胞含量可以為5%以下,如1%以下,包括0.5%以下。

術(shù)語“個體”、“對象”、“宿主”和“患者”在本文中可互換使用,是指希望診斷、治療或進行療法的任何哺乳動物對象,特別是人類。通常,供體和受體將是相同的物種??梢杂帽景l(fā)明方法治療的哺乳動物物種包括犬科和貓科;馬;牛;綿羊等,和靈長類,特別是人類。本發(fā)明的方法、組合物和試劑也可以被應(yīng)用到動物模型中,特別是小型哺乳動物,例如鼠、兔類等,例如在實驗研究中。下面將集中討論用于人類的本發(fā)明的方法、組合物、試劑、裝置和試劑盒,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是,基于本領(lǐng)域的知識可以容易地修改這樣的描述以適用于其它目標(biāo)哺乳動物。

“年幼個體”是指40歲或以下的個體,例如35歲或以下,包括30歲或以下,例如25歲或以下。在某些情況下,用作含年幼血漿的血液產(chǎn)品的來源的個體為10歲或以下的個體,例如5歲或以下,包括1歲或以下。在某些情況下,個體是新生兒,血漿產(chǎn)品的來源是臍帶,其中從新生兒的臍帶獲得血漿產(chǎn)品。如此,“年幼個體”可以指年齡為0至40歲之間的個體,例如0、1、5、10、15、20、25、30、35或40歲。通常,個體是健康的,例如,在獲取時個體沒有血液惡性腫瘤或自身免疫性疾病。

“患有或處于患衰老相關(guān)認(rèn)知障礙危險的個體”是指包括50歲左右或以上的個體,如60歲或以上,70歲或以上,80歲或以上,通常年齡不超過100歲,如90歲,即年齡為50歲左右至100歲之間,例如年齡為50、55、60、65、70、75、80、85或90歲左右,并患有衰老相關(guān)病癥,例如與自然衰老過程相關(guān)的認(rèn)知障礙,例如M.C.I.;50歲或以上的個體,如60歲或以上,70歲或以上,80歲或以上,90歲或以上,通常年齡不超過100歲,即年齡為50歲左右至100歲之間,例如年齡為50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100歲左右,還沒有開始表現(xiàn)出衰老相關(guān)病癥的癥狀,例如認(rèn)知障礙;患有由于衰老相關(guān)疾病導(dǎo)致的認(rèn)知障礙的任何年齡的個體,衰老相關(guān)疾病例如阿爾茨海默病、帕金森氏病、額顳葉癡呆、亨廷頓舞蹈病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥、多發(fā)性硬化癥、青光眼、肌強直性營養(yǎng)不良、癡呆等;以及已被診斷患有通常伴有認(rèn)知障礙的衰老相關(guān)疾病的任何年齡的個體,衰老相關(guān)疾病例如阿爾茨海默氏病、帕金森氏病、額顳葉癡呆、進行性核上性麻痹、亨廷頓舞蹈病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥、脊髓性肌萎縮、多發(fā)性硬化、多系統(tǒng)萎縮癥、青光眼、共濟失調(diào)、肌強直性營養(yǎng)不良、癡呆等,其中個體尚未開始表現(xiàn)出認(rèn)知障礙的癥狀。

在一些情況下,血液產(chǎn)品的供體(即,年幼個體)不同于受體(即患有或處于患衰老相關(guān)認(rèn)知障礙危險的個體)。換句話說,血液產(chǎn)品對受體是同種異體的。在一些這樣的情況下,基于供體的血型和受體的血型選擇待施用的血液產(chǎn)品。血型是指對供體和受體的紅血細胞上A抗原和B抗原和Rh抗原的存在或缺乏。例如,如本領(lǐng)域中很好理解的,個體在他的紅血細胞上既不存在A抗原也不存在B抗原(因此在他的血漿中具有對A和B抗原均有特異性的抗體),在這種情況下,個體是“O型”。個體在他的紅血細胞上可具有A抗原而沒有B抗原(因此在他的血漿中具有對B抗原而不是A抗原有特異性的抗體),在這種情況下,個體是“A型”。個體在他的紅血細胞上可具有B抗原而沒有A抗原(因此在他的血漿中具有對A抗原而不是B抗原有特異性的抗體),在這種情況下,個體是“B型”。個體在他的紅血細胞上可具有A和B抗原(因此在他的血漿中沒有對A抗原或B抗原有特異性的抗體),在這種情況下,個體是“AB型”。如本領(lǐng)域公知的,如果供體是O型且受體是任何血型;如果供體是A型且受體是A型或AB型;如果供體是B型且受體是B型或AB型;或者,如果供體是AB型且受體是AB型,則可以進行供體血液到受體的安全輸血。另外,如本領(lǐng)域中已知的,Rh抗原可以存在或不存在,即個體分別是Rh陽性或Rh陰性。如本領(lǐng)域中眾所周知的,如果供體是Rh+型或Rh+且受體是Rh+型;或者,如果供體是Rh-型或Rh-且受體是Rh-型;則可發(fā)生供體血液到受體的安全輸血。在其它這樣的情況中,例如,當(dāng)血液產(chǎn)品是不包括顯示A/B或Rh抗原的細胞的級分產(chǎn)品,例如基本上由血漿組成的血液產(chǎn)品,則可以將來自任何血型的供體的血液產(chǎn)品施用給受體。

在其它情況下,供體和受體是相同的個體,即從個體抽取血液,將由抽取的血液制備的血液產(chǎn)品轉(zhuǎn)移回(歸還)至同一個體,例如,在10年或以上以后,例如10、20、30、40、50、60、70、80或90年以后。換句話說,血液產(chǎn)品對于受體是自體同源的。例如,當(dāng)個體為約40歲或以下,例如10歲至40歲之間,例如10、15、20、25、30、35或40歲時,可以從該個體獲取血液;當(dāng)個體為約50歲或以上,例如50歲至90歲之間,例如50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100歲時,將該血液回輸至個體。因此,在本發(fā)明的具體實施方案中,從該個體獲取血液、保存并在年齡較大時轉(zhuǎn)移回該個體。

如上所述,適用于本發(fā)明方法的血液產(chǎn)品是從年幼的個體抽取的血液制備的含血漿的血液產(chǎn)品。該血液可以用手工抽取、用自動化設(shè)備或者用它們的一些組合來抽取??梢猿槿〔晃<肮w壽命的任何適宜的量。在一些情況下,抽取200-600毫升體積含血漿的血液產(chǎn)品,例如300-550毫升,或450-500毫升。所抽取的血液可以用防止凝血的試劑來處理,即抗凝血劑,例如EDTA、檸檬酸鹽、草酸鹽、肝素等。例如抽取時可將抗凝血劑加入到血液中。作為另一個例子,采集血液的容器可包括抗凝血劑。其它試劑,例如緩沖劑,防腐劑例如磷酸鹽、葡萄糖、腺嘌呤、甘油、葡萄糖、棉子糖等,殺病毒劑例如溶劑洗滌劑等,也可加入到血液中。

在一些情況下,血液可以被分級(fractionate),例如,以除去白細胞、紅細胞、血小板、抗體等,保留含血漿級分即“含血漿的血液產(chǎn)品”供使用。例如,全血可以通過在采集完成后過濾、離心等進行分級。作為另一個例子,隨著從供體抽取全血,可以對全血分級,非血漿成分返回到供體的血液中。例如,包括血漿的分級血液可以通過機采(apheresis)獲取?!皺C采”是指自動化血液采集,其中收獲的血液通過機器分離出某些成分,例如白細胞、紅細胞、血漿等,并將剩余血液成分返回至供體的血流。在一些情況下,機采是血漿取出法,即在機采中將血漿分離出來,剩余的血液成分返回到供體的血流。在某些這樣的實例中,含血漿的血液產(chǎn)品基本上由血漿組成。

在一些實施方案中,含血漿的血液產(chǎn)品,即全血或其含血漿部分,被進一步處理以除去一種或多種多肽級分,例如平均分子量低于預(yù)定閾值的多肽級分。盡管預(yù)定閾值可以改變,目標(biāo)閾值包括但不限于:3.5kDa、10kDa、25kDa、50kDa。在一些情況下,可以除去特定的蛋白質(zhì)成分,例如IgG等?!捌骄肿恿俊笔侵竿ㄟ^將多肽中氨基酸的總數(shù)乘以每一氨基酸的平均分子量110kD而計算的多肽質(zhì)量。本領(lǐng)域公知用于從液體樣品中除去給定分子量以下的多肽的許多方法。例如,可以使血液產(chǎn)品經(jīng)受尺寸排阻色譜法(SEC),例如凝膠過濾層析,其中含血漿的血液產(chǎn)品穿過珠?;|(zhì),其包含阻滯給定分子量以下的蛋白質(zhì)的孔,從而耗盡這些小多肽的流通。作為另一實例,可以使血液產(chǎn)品經(jīng)受流體動力學(xué)色譜法(HDC),其中層流通過管或填充柱發(fā)展的樣品的拋物線或泊肅葉狀流導(dǎo)致較大顆粒在管的中心處快速移動的流中行進,被阻滯的較小顆粒沿著更靠近管壁的移動較慢的流??梢圆捎萌魏芜m宜的方法,例如SEC、HDC等,以從血液產(chǎn)品除去具有給定閾值平均分子量以下的蛋白質(zhì)。本發(fā)明的給定實施方案中可采用的感興趣的特定級分包括但不限于:其中已除去平均分子量為3.5kDa以下的多肽的級分,其中已除去平均分子量為10kDa以下的多肽的級分,其中已除去平均分子量為25kDa以下的多肽的級分,其中已除去平均分子量為50kDa以下的多肽的級分,以及其中已除去平均分子量為上述閾值的任意一個(例如3.5kDa、10kDa、25kDa、50kDa)以下的多肽和IgG的級分。換言之,血液產(chǎn)品可以被看作耗盡給定分子量(例如,3.5kD;10kD;25kD;50kD)的含血漿的血液產(chǎn)品。在一些情況下,所施用的級分不是變性的級分。

如此制備的含血漿的血液產(chǎn)品,例如全血或其含血漿的級分,然后可被施用至患有或處于發(fā)展衰老相關(guān)病癥例如認(rèn)知障礙的危險的個體。在一些實施方案中,將含血漿的血液產(chǎn)品即時施用至患有或處于發(fā)展衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的危險的個體,例如采集約12-48小時內(nèi)。在這種情況下,血液產(chǎn)品可以在冷藏條件下存儲,例如0-10℃。在其它實施方案中,保存含血漿的血液產(chǎn)品,例如通過冷凍保存等,如本領(lǐng)域中公知的,直至它被施用于受體的時間。

例如,可以將制劑冷凍,例如在供血后的約24小時或48小時內(nèi),即采集后立即至采集后約48小時,并將其儲存在約-20℃以下,例如-80℃以下,在某些情況下為-90℃以下,或-135℃以下,例如-196℃。在一些情況下,血液制劑是新鮮冷凍的,例如,它是新鮮冷凍的血漿(FFP)。在其它情況下,化學(xué)防腐劑,例如冷凍保護劑,如二甲亞砜(DMSO),可加入以輔助保存。參見例如Kreher et al.(2003)Journal of Immunological Methods 278:79-93;Reimann,et al.(2000)Clin.Diagn.Lab.Immunol.7:352–359;和Romeu et al.(1992)J.Immunol.Methods 154:7–10。冷凍保護劑在維持血液產(chǎn)品中的細胞活力有特別用途,例如,如果含血漿的血液產(chǎn)品還包括白細胞、紅細胞等。例如,20%以上的細胞在解凍后存活,例如,40%以上,60%以上,80%以上的細胞,在某些情況下,90%以上,如95%以上,97%以上,或99%以上的細胞在除去防腐劑后存活??梢栽谌コ陀诮o定閾值的蛋白質(zhì)之前或之后保存血液產(chǎn)品,如上所述,其例如具有3.5kD、10kD、25KD、50KD以下的平均分子量。在一些情況下,在耗盡之前保存血液產(chǎn)品。在其它情況下,在耗盡之后保存血液產(chǎn)品。根據(jù)這類技術(shù)或本領(lǐng)域中的技術(shù),血液產(chǎn)品可以被存儲一年或更長時間,例如2、3、4或5年以上,在某些情況下,10、20、30或40年或以上,例如50、60、70或80年。解凍血液產(chǎn)品后,在用于施用至個體的制劑中,可以用任何適宜的溶液例如任何適合的等滲溶液代替防腐劑(如果使用的話)。

可使用用于將血液產(chǎn)品施用至個體的任何適宜的流程施用含血漿的血液產(chǎn)品。在一些情況下,血液產(chǎn)品是靜脈內(nèi)給藥。血液產(chǎn)品可以與本領(lǐng)域中已知的靜脈內(nèi)溶液混合,例如在水中的5%右旋糖,等滲電解質(zhì)溶液如等滲鹽水(0.9%)等。血液產(chǎn)品可以使用任何適宜的接入裝置施用,例如,靜脈內(nèi)注射用針頭、壓縮機槍、外周套管、中央IV線等,例如,可植入端口、隧道線路、中央靜脈線、外周插入中心導(dǎo)管等??梢酝ㄟ^通常用于輸血的任何靜脈,例如,鎖骨下靜脈、頸內(nèi)靜脈、股靜脈、上腔靜脈、下腔靜脈、右心房等,以本領(lǐng)域中通常用于輸血的體積和速率施用,例如,個體每千克體重每劑量10-20毫升,以每分鐘約5ml的速率。

在實施本發(fā)明的方法時,向患有或處于患衰老相關(guān)病癥如認(rèn)知障礙或與年齡有關(guān)的癡呆的危險的個體施用有效量的年幼血漿產(chǎn)品,以治療衰老相關(guān)病癥,例如衰老相關(guān)認(rèn)知障礙。在臨床意義上,血液產(chǎn)品的有效量或有效劑量是年幼血漿產(chǎn)品的量,當(dāng)將其施用適合的一段時間通常至少約一周,也許約兩周以上,最多施用約3周、4周、8周或更長的時間,會證明遭受認(rèn)知受損或由于自然衰老或衰老相關(guān)病癥導(dǎo)致的其它類型的退行性疾病的個體的認(rèn)知減退的下降和/或認(rèn)知改善。例如,有效劑量是這樣的劑量,當(dāng)將其施用適合的一段時間,如至少約一周,也許約兩周以上,最多約3周、4周、8周或更長的時間,將減慢例如約20%以上,例如30%以上,40%以上,或50%以上,在某些情況下60%以上,70%以上,80%以上,或90%以上,例如將停止遭受自然衰老或衰老相關(guān)病癥的患者的認(rèn)知下降。在一些情況下,血液產(chǎn)品的量或有效劑量將不僅減緩或停止疾病病癥的進展,而且也會引起病癥的逆轉(zhuǎn),即導(dǎo)致認(rèn)知能力的提高。例如,在一些情況下,有效量是這樣的量,當(dāng)將其施用適合的一段時間,通常至少約一周,也許約兩周以上,最多約3周、4周、8周或更長時,將改善遭受衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的個體的認(rèn)知能力,例如相對于血液產(chǎn)品施用之前的認(rèn)知提高1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍,在某些情況下為6倍、7倍、8倍、9倍或10倍以上。

用于測量認(rèn)知能力的認(rèn)知測試和IQ測試是本領(lǐng)域公知的,認(rèn)知能力例如注意力和集中力、學(xué)習(xí)復(fù)雜任務(wù)和概念的能力、記憶力、信息處理、視覺空間功能、產(chǎn)生和理解語言的能力、解決問題的能力和做決策的能力,以及執(zhí)行功能的能力,其中任何一種測試可用于測定用本發(fā)明血液產(chǎn)品治療之前和/或期間和之后個體的認(rèn)知能力,例如以確認(rèn)已施用的有效量。這些測試包括例如,全科醫(yī)師認(rèn)知評估(GPCOG)測試,記憶障礙篩選,簡明精神狀態(tài)檢查(MMSE),加州言語學(xué)習(xí)測試第二版,用于記憶的簡易表格,Delis-Kaplan執(zhí)行功能系統(tǒng)測試,阿爾茨海默氏病評定量表(ADAS-Cog),精神科評定量表(PAS)等。腦功能改善的進展可以通過腦成像技術(shù),如磁共振成像(MRI)或正電子發(fā)射斷層掃描(PET)等進行檢測。廣泛的另外的功能評價可用于監(jiān)控日常生活、執(zhí)行功能、移動性等的活動。在一些實施方案中,該方法包括以下步驟:測定認(rèn)知能力,檢測認(rèn)知減退的下降速率、認(rèn)知能力的穩(wěn)定化和/或血液產(chǎn)品施用后個體的認(rèn)知能力相比血液產(chǎn)品施用之前個體的認(rèn)知能力的提高。這種測定可以在血液產(chǎn)品施用之后一周或更長時間進行,例如1周、2周、3周以上,例如4周、6周或8周或更長時間,例如3個月、4個月、5個月或6個月以上。

從生物化學(xué)的角度而言,預(yù)防或治療衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的血液產(chǎn)品的“有效量”或“有效劑量”是指血液產(chǎn)品將自然衰老過程或衰老相關(guān)病癥的進展過程中發(fā)生的突觸可塑性的降低和突觸損失抑制、拮抗、減少、降低或壓制約20%以上、例如30%以上、40%以上、或50%以上、在某些情況下60%以上、70%以上、80%以上、或90%以上、在某些情況下約100%的量即直至可忽略的量,以及一些相反的情況。換言之,與有效量的血液產(chǎn)品接觸的細胞將變得對暗示例如活動暗示更加響應(yīng),這促進了突觸的形成和維持。

可以在體外和體內(nèi)觀察到突觸可塑性的改善作為長時程增強的誘導(dǎo)。例如,可在清醒的個體中觀察到神經(jīng)回路中LTP的誘導(dǎo),例如通過對清醒個體進行無創(chuàng)性刺激的技術(shù)來誘導(dǎo)局部神經(jīng)活動的類似LTP的長期持續(xù)變化(Cooke SF,Bliss TV(2006)Plasticity in the human central nervous system(人中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的可塑性).Brain.129(Pt7):1659-73);映射可塑性和個體中增加的神經(jīng)回路活動,例如,通過使用正電子發(fā)射斷層掃描、功能磁共振成像,和/或經(jīng)顱磁刺激(Cramer and Bastings(2000)Mapping clinically relevant plasticity after stroke(中風(fēng)后的映射臨床相關(guān)可塑性).Neuropharmacology.39(5):842-51);以及通過檢測學(xué)習(xí)后的神經(jīng)可塑性即記憶的改善,例如通過測定檢索相關(guān)的腦活動(Buchmann A,et al.(2008)Prion protein M129V polymorphism affects retrieval-related brain activity(朊病毒蛋白M129V多態(tài)性影響檢索相關(guān)的腦活動).Neuropsychologia.46(9):2389-402);或者,例如用常見和不常見的對象重復(fù)啟動之后通過功能磁共振成像(fMRI)對腦組織成像(Soldan A,et al.(2008)Global familiarity of visual stimuli affects repetition-related neural plasticity but not repetition priming(視覺刺激的總體熟悉性影響重復(fù)相關(guān)的神經(jīng)可塑性但不影響重復(fù)啟動).Neuroimage.39(1):515-26;Soldan A,et al.(2008)Aging does not affect brain patterns of repetition effects associated with perceptual priming of novel objects(衰老不影響與新對象的知覺啟動相關(guān)的重復(fù)作用的腦模式).J CognNeurosci.20(10):1762-76)。在一些實施方案中,該方法包括以下步驟:測量突觸可塑性,檢測突觸可塑損失的減少率、突觸可塑性的穩(wěn)定化和/或血液產(chǎn)品施用后相比血液產(chǎn)品施用前個體的突觸可塑性的增加。這種測定可以在血液產(chǎn)品施用之后一周或更長時間進行,例如1周、2周、3周或以上,例如4周、6周或8周或更長時間,例如3個月、4個月、5個月或6個月以上。

待施用的血液產(chǎn)品的有效量的計算可以發(fā)生變化。待施用的最終量將取決于施用的血液產(chǎn)品、給藥途徑和被治療的疾病或病癥的性質(zhì)。在一些情況下,血液產(chǎn)品可被施用一次。在其它情況下,血液產(chǎn)品可被施用一次以上,例如定期使用,例如每周、每月、每半年或每年。例如,血液產(chǎn)品可以每周給藥2周以上,例如3周、4周、5周、6周、7周、8周、8周以上等。作為另一實例,血液產(chǎn)品可以每月給藥,例如2個月以上,例如3個月、4個月、5個月、6個月、7個月、8個月、9個月、10個月、11個月、12個月或12個以上。作為另一實例,血液產(chǎn)品可以每兩年或每年施用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,初始劑量可以施用這樣的一段時間,之后維持劑量,在某些情況下以降低的劑量施用。

在一些實施方案中,本發(fā)明的血液產(chǎn)品可以組合具有適于治療衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的活性的活性劑一起提供。例如,多種活性劑已經(jīng)顯示對于治療阿爾茨海默氏病的認(rèn)知癥狀(例如,記憶喪失、意識錯亂、思維和推理問題)具有一些功效,例如,膽堿酯酶抑制劑(例如,多奈哌齊、利凡斯的明、加蘭他敏、他克林),美金剛和維生素E。作為另一實例,多種藥劑已經(jīng)顯示對于治療阿爾茨海默氏病的行為或精神癥狀具有一些功效,例如,西酞普蘭(Celexa),氟西汀(百憂解),帕羅西汀(Paxil),舍曲林(左洛復(fù)),曲唑酮(Desyrel),勞拉西泮(阿蒂凡),奧沙西泮(舒寧,Serax),阿立哌唑(Abilify),氯氮平(Clozaril),氟哌啶醇(Haldol),奧氮平(再普樂),喹硫平(思瑞康),利培酮(Risperdal)和齊拉西酮(Geodon)。在一些實施方案中,本發(fā)明的血液產(chǎn)品在第二藥劑之前提供。在一些實施方案中,本發(fā)明的血液產(chǎn)品在第二藥劑之后提供。在一些實施方案中,本發(fā)明的血液產(chǎn)品與第二藥劑同時提供。在某些這樣的實施方案中,本發(fā)明的血液產(chǎn)品包含這些額外的試劑中的一種或多種。

在本發(fā)明方法的一些方面中,該方法進一步包括以下步驟:測定治療后的認(rèn)知和/或突觸可塑性,例如使用本文描述的或本領(lǐng)域已知的方法,并確定在個體中認(rèn)知減退或突觸可塑性損失的速率已經(jīng)下降和/或認(rèn)知能力或突觸可塑性已經(jīng)提高。在一些這樣的情況下,通過將認(rèn)知或突觸可塑性測試的結(jié)果與同一個體在較早時間進行的測試的結(jié)果進行比較來進行確定,較早時間例如2周前、1個月前、2個月前、3個月前、6個月前、1年前、2年前、5年前或10年前,或更早。

在一些實施方案中,本發(fā)明方法還包括在施用本發(fā)明的含血漿的血液產(chǎn)品之前診斷具有認(rèn)知障礙的個體,例如使用本文描述的或本領(lǐng)域已知的用于測量認(rèn)知和突觸可塑性的方法。在某些情況下,診斷包括測量認(rèn)知和/或突觸可塑性,和將認(rèn)知或突觸可塑性測試的結(jié)果與一個或多個參考例如陽性對照和/或陰性對照進行比較。例如,參考可以是由經(jīng)歷衰老相關(guān)認(rèn)知障礙(即陽性對照)或未經(jīng)歷衰老相關(guān)認(rèn)知障礙(即陰性對照)的一個或多個年齡匹配的個體進行測試的結(jié)果。作為另一實例,參考可以是在較早的時間由同一個體進行測試的結(jié)果,例如,2周前、1個月前、2個月前、3個月前、6個月前、1年前、2年前、5年前或10年前,或更早。

在一些實施方案中,本發(fā)明方法進一步包括診斷具有衰老相關(guān)病癥的個體,例如阿爾茨海默氏癥、帕金森氏病、額顳葉癡呆、進行性核上性麻痹、亨廷頓舞蹈病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥、脊髓性肌萎縮、多發(fā)性硬化、多系統(tǒng)萎縮、青光眼、共濟失調(diào)、肌強直性營養(yǎng)不良、癡呆等。用于診斷這類衰老相關(guān)病癥的方法是本領(lǐng)域中公知的,其中任何一種均可以由普通技術(shù)人員使用用于診斷個體。在一些實施方案中,本發(fā)明方法進一步包括診斷具有衰老相關(guān)病癥和具有認(rèn)知障礙的個體。

如上概述,本發(fā)明的方面還包括治療不是衰老相關(guān)認(rèn)知障礙病癥的衰老相關(guān)病癥的個體。例如,本發(fā)明的方面包括施用年幼血漿產(chǎn)品治療衰老相關(guān)的外周器官功能減退。如在下面的實驗部分證明,在肌肉、肝、腦、心臟和胰腺中觀察到年幼的血液產(chǎn)品的復(fù)原和再生效果。在一些實施方案中,從年幼血漿的施用中受益的外周器官包括但不限于,肌肉、肝、腦、心臟、胰腺以及其它外周器官。在一些實施方案中,從血漿的全身給藥中受益的器官是受體的血液。具體來說,隨著年齡變化的細胞間通訊因子會恢復(fù)到更年輕的水平;例如,隨著年齡增加的炎性因子會降低,而隨著年齡下降的營養(yǎng)因子會增加。

在一些情況下,該方法導(dǎo)致宿主的一個或多個組織中一種或多種基因的表達水平的變化,例如相比于適合的對照(如在下面的實驗部分中所述的)。給定基因的表達水平的變化可以是0.5倍或更大,如1.0倍或更大,包括1.5倍或更大。組織可以變化,并且在某些情況下是神經(jīng)系統(tǒng)組織,例如,中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織,包括腦組織,例如海馬組織。在一些情況下,表達被調(diào)控例如增強的一個或多個基因是這樣的基因,其編碼作為可塑性相關(guān)信號傳導(dǎo)途徑(即,突觸可塑性調(diào)控基因)的一個成員的產(chǎn)物,例如,Tlr4、Gria1、Kcnj10、Kdr、Ncam、Sdfr1、Egr1、Fos蛋白例如c-Fos、Drd1a、Stxbp1、Mef2c、Cntn2、Junb、Bdnf和CamK2a等。在一些情況下,海馬基因表達的調(diào)控表現(xiàn)為增強的海馬可塑性,例如相比于適合的對照。在一些情況下,表達被調(diào)控例如增強的一個或多個基因是這樣的基因,其編碼作為與突觸可塑性和學(xué)習(xí)與記憶有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)的一種成員的產(chǎn)物,例如但不限于:RELN、NTRK3、EPHA4等。

在一些情況下,治療導(dǎo)致宿主的一種或多種組織中一種或多種蛋白的水平的提高,例如相比于適合的對照(如在下文實驗部分所述的)。給定蛋白的蛋白水平的變化可以是0.5倍或更大,如1.0倍或更大,包括1.5倍或更大,其中在一些情況下,該水平可能接近健康的野生型水平,例如在健康的野生型水平的50%以下之內(nèi),如25%以下,包括10%以下,例如5%以下。組織可以變化,并且在某些情況下是神經(jīng)系統(tǒng)組織,例如,中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織,包括腦組織,例如海馬組織。目的靶蛋白包括但不限于突觸蛋白,例如突觸素,鈣結(jié)合蛋白,例如鈣結(jié)合素。

在一些情況下,該方法導(dǎo)致一種或多種組織中一個或多個結(jié)構(gòu)變化。組織可以變化,并且在某些情況下是神經(jīng)系統(tǒng)組織,例如,中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織,包括腦組織,例如海馬組織。感興趣的結(jié)構(gòu)變化包括海馬的齒狀回(DG)中成熟神經(jīng)元的樹突棘密度的增加,例如相比于適合的對照。在一些情況下,海馬結(jié)構(gòu)的調(diào)控表現(xiàn)為提高的突觸形成,例如相比于適合的對照。在一些情況下,該方法可導(dǎo)致長時程增強效應(yīng)的提高,例如相比適合的對照。

在一些情況下,該方法導(dǎo)致學(xué)習(xí)和記憶增強,例如相比于適合的對照。學(xué)習(xí)和記憶增強可以以多種不同的方式進行評估,例如在如下實驗部分描述的關(guān)聯(lián)條件恐懼和/或旋臂水迷宮(RAWM)范例。當(dāng)用關(guān)聯(lián)條件恐懼測量時,在某些情況下治療導(dǎo)致關(guān)聯(lián)記憶測試的凝滯增加,而暗示記憶測試的凝滯不會增加。當(dāng)用RAWM測量時,在某些情況下治療導(dǎo)致在任務(wù)的測試階段中對平臺位置的學(xué)習(xí)和記憶增強。在一些情況下,治療表現(xiàn)為在海馬依賴性學(xué)習(xí)和記憶中認(rèn)知提高的增強,例如相比于適合的對照。

在一些情況下,根據(jù)本文描述的方法的治療導(dǎo)致血液中的細胞間通訊蛋白的廣泛的有機體變化,其中所導(dǎo)致的蛋白質(zhì)變化可對多個組織具有多效性的有益效果。治療后水平得到有利地提高的目的蛋白包括但不限于生長因子,包括IL-22、LIF等。

本發(fā)明的方面還包括在針對衰老相關(guān)病癥的治療的活性上篩選候選組合物的方法,例如,用于本發(fā)明的方法。該方法的實施方案包括施用候選組合物至適合的動物模型,并評估施用后的動物模型,以評估候選組合物是否具有期望的活性。感興趣的動物模型包括非人類哺乳動物模型,例如鼠模型,其能夠耐受人類血液產(chǎn)品例如血漿,同時經(jīng)歷免疫排斥的有害效果。這樣的動物包括缺乏功能性免疫系統(tǒng)的鼠類模型,如NOD/SCID(NSG)小鼠(Shultz et al.Human lymphoid and myeloid cell development in NOD/LtSz-scid IL2R gamma null mice engrafted with mobilized human hemopoietic stem cells(用動員的人類造血干細胞嫁接的NOD/LtSz-scid IL2Rγ敲除小鼠中人淋巴和骨髓細胞的發(fā)育).J Immunol 174,6477-6489(2005))。候選組合物可以是任何組合物,例如但不限于上述的血液產(chǎn)品。動物可以以多種不同的方式進行評估,包括基因表達水平、蛋白水平、結(jié)構(gòu)水平和行為水平,例如使用本文所述的任何測定和方案。

效用

本發(fā)明的方法和含年幼血漿的血液產(chǎn)品可用于治療包括預(yù)防衰老相關(guān)病癥,諸如個體的認(rèn)知能力障礙等。遭受或處于發(fā)展衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的個體將例如通過本文公開的方法受益于用本發(fā)明的含血漿的血液產(chǎn)品的治療,所述個體包括約50歲以上的個體,如60歲以上,70歲以上,80多歲以上,90歲以上,通常年齡不超過100歲,即年齡約50和100歲之間,例如50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或約100歲,且正在遭受與自然衰老過程相關(guān)的認(rèn)知障礙,例如輕度認(rèn)知障礙(M.C.I.);和尚未開始表現(xiàn)出認(rèn)知障礙的癥狀的約50歲以上的個體,例如60歲以上,70歲以上,80歲以上,90歲或以上,通常年齡不超過100歲,即年齡約50和90歲之間,例如50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或約100歲。由于自然衰老導(dǎo)致的認(rèn)知障礙的實例包括以下:

輕度認(rèn)知障礙(M.C.I.)是認(rèn)知適度中斷,其表現(xiàn)為記憶力或諸如計劃、遵從指令或做出決策等其它心智功能隨著時間的推移而惡化的問題,但是整體的心智功能和日?;顒硬⒉晃磽p害。因此,雖然通常不會出現(xiàn)大量的神經(jīng)元死亡,但是在衰老的大腦中,神經(jīng)元在結(jié)構(gòu)、突觸的完整性和在突觸處分子過程上易受亞致死年齡相關(guān)變化的損害,所有這些都損害認(rèn)知功能。

將受益于例如通過本文所公開的方法用題述含血漿的血液產(chǎn)品治療的患有或處于發(fā)展衰老相關(guān)認(rèn)知障礙危險的個體,也包括患有由衰老相關(guān)病癥導(dǎo)致的認(rèn)知障礙的任何年齡的個體;和已被診斷為患有通常伴有認(rèn)知障礙的衰老相關(guān)病癥的任何年齡的個體,其中所述個體尚未開始表現(xiàn)出認(rèn)知障礙的癥狀。這種衰老相關(guān)病癥的實例包括以下:

阿爾茨海默氏病(AD)。阿爾茨海默氏病是與大腦皮層和皮質(zhì)下灰質(zhì)中過量的老年斑相關(guān)的進行性、不可阻擋的認(rèn)知功能損失,大腦皮層和皮質(zhì)下灰質(zhì)中還含有β-淀粉樣蛋白和由tau蛋白組成的神經(jīng)原纖維纏結(jié)。常見形式影響60歲以上的人群,其發(fā)病率隨著年齡的增長而增高。老年人癡呆病例中,65%以上是阿爾茨海默氏病。

阿爾茨海默氏病的病因尚不清楚。在約15%-20%的病例中呈家族性發(fā)病。余下的所謂的發(fā)散性病例具有某些遺傳學(xué)決定因素。本病大多數(shù)的早年發(fā)病病例和某些晚年發(fā)病病例中都有常染色體顯性遺傳模式,但在晚年的外顯率不定。環(huán)境因素是主要研究的焦點。

在發(fā)病的過程中,在大腦皮層、海馬以及皮下層結(jié)構(gòu)(包括Meynert基底核中的選擇性細胞損失),藍斑和中縫背核(nucleus raphae dorsalis)內(nèi)都有突觸和最終神經(jīng)元的損失。大腦的葡萄糖利用和灌注(perfusion)在某些腦區(qū)(在疾病早期階段的頂葉和顳皮質(zhì),以及疾病后期階段的額前皮質(zhì))有所降低。神經(jīng)炎性斑或老年斑(由淀粉樣蛋白核心周圍的神經(jīng)突、星形細胞,和膠質(zhì)細胞組成)和神經(jīng)原纖維纏結(jié)(由雙螺旋細絲組成)在阿爾茲海默氏病的發(fā)病機制中都起著作用。老年斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)發(fā)生于正常衰老過程,但它們在阿爾茨海默氏病病例中更為普遍。

帕金森氏病。帕金森氏病(PD)是一種特發(fā)性、緩慢進展的、退行性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其特征是動作的緩慢與減少、肌肉僵直、靜止性震顫以及姿勢不穩(wěn)。原先被認(rèn)為主要是運動障礙,但是現(xiàn)在認(rèn)識到帕金森氏病也影響認(rèn)知、行為、睡眠、自主神經(jīng)功能和感官功能。最常見的認(rèn)知障礙包括注意力和集中力、工作記憶力、執(zhí)行功能、語言產(chǎn)生和視覺空間功能的障礙。

在原發(fā)性帕金森氏病中,黑質(zhì)、藍斑和其他腦干多巴胺能的細胞群內(nèi)有色素性神經(jīng)元損失。該病因不明。投射到尾狀核和殼核的黑質(zhì)神經(jīng)元的損失,導(dǎo)致這些區(qū)域中的神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺耗竭。發(fā)病一般在40歲以后,在更年老群體中發(fā)病率增高。

繼發(fā)性帕金森氏病是由其他特發(fā)性退行性疾病、藥物或外源毒素導(dǎo)致的基底核中的多巴胺作用喪失或受到干擾所致。繼發(fā)性帕金森氏病的最常見的原因是抗精神病藥或利血平的攝入,其通過阻斷多巴胺受體產(chǎn)生帕金森氏病。不太常見的原因包括一氧化碳或錳中毒、腦積水、結(jié)構(gòu)性病變(腫瘤,影響中腦或基底核的梗塞)、硬膜下血腫和退行性疾病,包括紋狀體黑質(zhì)變性。

額顳葉癡呆。額顳葉癡呆(FTD)是由大腦額葉的進展性惡化導(dǎo)致的病癥。隨著時間的推移,該變性可發(fā)展到顳葉。患病率僅次于阿爾茨海默氏病(AD),F(xiàn)TD占早期老年癡呆病例的20%。癥狀按受影響的額葉和顳葉的功能分為三類:行為變異型FTD(bvFTD),癥狀一方面包括嗜睡和非自發(fā)性,另一方面為抑制解除;進行性非流利性失語(PNFA),其中因發(fā)音困難導(dǎo)致言語流暢性障礙,觀察到語音和/或語法錯誤,但仍具有文字理解能力;以及語義性癡呆(SD),其中患者保持流暢正常的語音和語法,但對命名和文字理解的困難增大。FTD患者常見的其他認(rèn)知癥狀包括執(zhí)行功能和集中力的障礙。其他認(rèn)知能力包括知覺、空間技能、記憶力和實踐,通常保持未受損。FTD可通過在結(jié)構(gòu)性MRI掃描中觀察額葉和/或顳葉前部萎縮情況被確診。

FTD有若干種存在形式,其中任意一種均可以使用本發(fā)明方法和組合物進行治療或預(yù)防。例如,額顳葉癡呆的一種形式是語義性癡呆(SD)。SD的特征在于語言或非語言區(qū)域的語義記憶力的喪失。SD患者常表現(xiàn)為抱怨查字困難。臨床癥狀包括流暢性失語、命名障礙、詞義的理解障礙和聯(lián)想視覺失認(rèn)(無法匹配語義相關(guān)的圖片或?qū)ο?。隨著病情的發(fā)展,經(jīng)??吹狡湫袨楹托愿竦淖兓愃朴陬~顳葉癡呆,盡管病例被描述為具有較少晚期行為癥狀的“純粹”的語義性癡呆。結(jié)構(gòu)MRI成像顯示顳葉中萎縮的特征圖案(主要在左側(cè)),其下部比上部萎縮大且前顳葉萎縮比后側(cè)更大。

作為另一實例,額顳葉癡呆的另一種形式是皮克氏病(PiD,也稱PcD)。該疾病的最典型特征是tau蛋白在神經(jīng)元中積聚,積聚成被稱為“Pick小體”的銀染球形聚集體。癥狀包括言語喪失(失語癥)和癡呆??纛~(orbitofrontal)功能障礙的患者會變得有攻擊性和不適當(dāng)社交。他們可能會偷竊或表現(xiàn)出強迫性或重復(fù)刻板的行為。背內(nèi)側(cè)或背外側(cè)額葉功能障礙的患者可能表現(xiàn)為漠不關(guān)心、冷漠或自發(fā)性減少?;颊邥憩F(xiàn)出缺乏自控、異常的自我意識以及無法體會語義。具有雙側(cè)后外側(cè)眶額皮層和右側(cè)前腦島的灰質(zhì)損失的患者可能表現(xiàn)為飲食行為的改變,如病態(tài)的喜歡吃甜食。前外側(cè)眶額皮層中的更多的病灶灰質(zhì)損失的患者可能發(fā)展為攝食過量。雖然有些癥狀可以初步得到緩解,但病情會發(fā)展,并且患者通常會在兩到十年內(nèi)死亡。

亨廷頓舞蹈病。亨廷頓舞蹈病(HD)是一種遺傳性進行性神經(jīng)變性疾病,其特點是發(fā)展情感、行為和精神的異常;智力或認(rèn)知功能的喪失;以及運動異常(運動障礙)。HD的典型癥狀包括舞蹈病的發(fā)展(不自主、快速、不規(guī)律、不平穩(wěn)的運動,這些運動可能會影響到臉部、胳膊、腿或軀干)以及認(rèn)知退化,包括逐漸喪失思維處理和后天的智力能力。可能損害記憶力、抽象思維和判斷力;對時間、地點或標(biāo)識的錯誤感知(迷失方向感);易激動;以及性格改變(人格分裂)。雖然癥狀通常在四十多歲或五十多歲期間變得明顯,但是發(fā)病年齡多變,范圍從幼兒到成年晚期(例如,70多歲或80多歲)不定。

HD在家族中以常染色體顯性遺傳方式傳播。這種疾病的發(fā)生是由于染色體4(4p16.3)上的一個基因中編碼指令的序列或“重復(fù)序列”異常地長而導(dǎo)致。與HD有關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)功能的逐漸喪失是由于大腦某些區(qū)域包括基底核和大腦皮層中的神經(jīng)元喪失。

肌萎縮性側(cè)索硬化癥。肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)是一種快速進行性、必然致命的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其攻擊運動神經(jīng)元。肌肉無力和萎縮以及前角細胞功能障礙的跡象起初最常發(fā)生在手部,較少地發(fā)生在腳部。發(fā)病的部位是隨機的并且病情發(fā)展是不對稱的。抽筋是常見的且可能先于無力。少數(shù)情況下,患者可存活30年;50%的患者發(fā)病3年內(nèi)死亡,20%的患者可活5年,10%的患者可活10年。診斷性特征包括成年中后期發(fā)病,進展性、一般性的運動參與,且無感官異常。神經(jīng)傳導(dǎo)速度為正常,直到疾病晚期。最近的研究已經(jīng)記載也表現(xiàn)出認(rèn)知障礙,特別是在即時言語記憶、視覺記憶、語言以及執(zhí)行功能上的降低。

已報道,在細胞體區(qū)域、突觸的數(shù)量和總突觸長度上的減少甚至出現(xiàn)在表現(xiàn)正常的ALS患者的神經(jīng)元中。已表明,當(dāng)活性區(qū)的塑性達到其極限時,突觸的持續(xù)損失可導(dǎo)致功能受損。促進新突觸的形成或預(yù)防突觸損失可以維持這些患者的神經(jīng)元功能。

多發(fā)性硬化癥。多發(fā)性硬化癥(MS)的特征在于有CNS功能障礙的各種癥狀和跡象,伴有緩解和反復(fù)惡化。最常表現(xiàn)的癥狀是在四肢中的一個或多個、在軀干或者臉部一側(cè)的感覺異常;無力或一條腿或一只手的動作笨拙;或視覺障礙,例如部分失明和一只眼疼痛(球后視神經(jīng)炎)、視力暗淡或暗點。常見的認(rèn)知障礙包括記憶力(獲取、保留和檢索新信息)、注意力和集中力(尤其是注意力分散)、信息處理、執(zhí)行功能、視覺空間功能和言語流暢的損害。常見的早期癥狀有導(dǎo)致雙瞳的眼肌麻痹(復(fù)視),四肢中的一個或多個的短暫無力,輕微僵硬或肢體異常疲勞性,輕微的步態(tài)障礙,膀胱難以控制,眩暈和輕度的情緒障礙;這些都預(yù)示著分散的中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損,常發(fā)生在確診前的幾個月或幾年。實熱(excess heat)可加重癥狀和體征。

該病程是高度變化且不可預(yù)測,并且在大多數(shù)患者中是間歇性的。起初,幾個月或幾年的緩解可以分散疾病的發(fā)作,尤其當(dāng)該病開始于球后視神經(jīng)炎。但是,一些患者頻繁發(fā)作并迅速地喪失行為能力;少數(shù)患者的病程進展迅速。

青光眼。青光眼是一種常見的神經(jīng)退行性疾病,該病影響視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(RGC)。有證據(jù)支持在突觸和樹突中包括在RGC中存在區(qū)塊變性程序(compartmentalized degeneration program)。最近的證據(jù)還表明老年人的認(rèn)知功能障礙和青光眼之間存在聯(lián)系(Yochim BP,et al.Prevalence of cognitive impairment,depression,and anxiety symptoms among older adults with glaucoma(認(rèn)知功能障礙、抑郁癥和焦慮癥狀在患青光眼的老年人中的盛行率).J Glaucoma.2012;21(4):250-254)。

肌強直性營養(yǎng)不良。肌強直性營養(yǎng)不良(DM)是一種常染色體顯性遺傳多系統(tǒng)疾病,其特點是營養(yǎng)不良的肌無力和肌強直。分子缺陷是在染色體19q上的肌強直蛋白激酶基因的3'端非翻譯區(qū)中的擴增的三核苷酸(CTG)重復(fù)。病癥可發(fā)生于任何年齡,且臨床嚴(yán)重程度范圍較廣。肌強直在手部肌肉表現(xiàn)明顯,即使在輕癥病例中眼瞼下垂也是常見的。在重癥病例中,出現(xiàn)明顯的周圍肌肉無力,常伴有白內(nèi)障、過早禿頂、臉部消瘦(hatchet facies)、心律失常、睪丸萎縮、內(nèi)分泌異常(例如糖尿病)。智力低下常見于嚴(yán)重的先天性形式,同時衰老相關(guān)的額和顳的認(rèn)知功能減退,尤其是語言和執(zhí)行功能會在該病癥的較輕度成人形式中觀察到。重癥患者在50歲出頭死亡。

癡呆。癡呆描述了具有嚴(yán)重影響思維和社交能力足以干擾日常功能的癥狀的一類疾病。除了在上面所討論的衰老相關(guān)疾病的后期階段觀察到的癡呆,其他實例還包括如下所述的血管性癡呆,以及路易氏小體癡呆。

在血管性癡呆或“多發(fā)梗塞性癡呆”中,認(rèn)知障礙是由于腦部供血問題引起,通常由于一系列輕微中風(fēng)引起,或有時在發(fā)生一次嚴(yán)重中風(fēng)之前或之后有其他輕微中風(fēng)而引起。血管病變可由于彌漫性腦血管疾病導(dǎo)致,如小血管疾病,或局灶性病變,或兩者?;佳苄园V呆的患者在急性腦血管事件后被觀察到認(rèn)知逐漸衰退,表現(xiàn)出急性或亞急性的認(rèn)知障礙。認(rèn)知障礙類似于在阿爾茨海默氏病中觀察到的認(rèn)知障礙,包括在語言、記憶力、復(fù)雜的視覺處理或執(zhí)行功能方面的障礙,雖然大腦中的相關(guān)變化不是由于AD病理學(xué)導(dǎo)致的,而是由于大腦中的慢性血流量減少,最終導(dǎo)致癡呆。單光子發(fā)射計算機斷層顯像(SPECT)和正電子發(fā)射斷層掃描(PET)神經(jīng)成像可用于確診多梗塞性癡呆連同涉及精神狀態(tài)檢查的評估。

路易氏小體癡呆(DLB,也被稱為各種其他名稱,包括路易體癡呆、彌漫性路易體病、皮質(zhì)路易體病和路易型老年性癡呆)是一種癡呆病,其解剖學(xué)上的特征為在神經(jīng)元中存在路易體(α-突觸核蛋白和泛素蛋白團塊),可在死后的腦組織結(jié)構(gòu)中檢測到。它的主要特征是認(rèn)知減退,特別是執(zhí)行功能下降。警覺性和短期記憶將會有起伏。持久或反復(fù)發(fā)作的生動詳實的圖片式視幻覺往往是早期診斷的癥狀。DLB在其早期經(jīng)常與阿爾茨海默氏病和/或血管性癡呆混淆,盡管阿爾茨海默氏病通常是逐漸發(fā)病的,而DLB往往是快速或急性地發(fā)病。DLB癥狀還包括類似于帕金森氏病的運動癥狀。DLB與有時在帕金森氏病中發(fā)生的癡呆的不同指出在于,相對于帕金森氏癥狀的癡呆癥狀出現(xiàn)的時間段。當(dāng)帕金森氏病發(fā)病后癡呆發(fā)病超過一年時被診斷為帕金森氏癡呆癥(PDD)。當(dāng)認(rèn)知癥狀與帕金森癥狀同時或在一年內(nèi)開始時,被診斷為DLB。

進行性核上性麻痹。進行性核上性麻痹(PSP)是一種腦部疾病,導(dǎo)致步態(tài)和平衡控制上嚴(yán)重的進行性問題,且伴有復(fù)雜的眼球運動和思維上的問題。該疾病的典型癥狀之一是無法正確地用眼睛瞄準(zhǔn),這是由于協(xié)調(diào)眼球運動的大腦區(qū)域中的病變所致。有些個體形容這種效果是模糊?;疾€體常表現(xiàn)出情緒和行為的改變,包括抑郁和冷漠以及漸進性輕度癡呆。該疾病的全名表明該疾病發(fā)病緩慢并且不斷持續(xù)惡化(進行性),并通過破壞控制眼球運動的在稱為核的豌豆大小的結(jié)構(gòu)以上的大腦的某些部分(核上性)而導(dǎo)致無力(麻痹)。PSP在1964年首次被描述為不同的疾病,當(dāng)時三位科學(xué)家發(fā)表了一篇論文,將其區(qū)別于帕金森氏疾病。它有時被稱為Steele-Richardson-Olszewski綜合征,反映了定義該病癥的科學(xué)家的名字組合。雖然PSP會逐步惡化,但沒有因PSP自身死亡的病例。

共濟失調(diào)?;加泄矟д{(diào)的人具有協(xié)調(diào)問題,因為神經(jīng)系統(tǒng)的控制運動和平衡的部分受到影響。共濟失調(diào)可能會影響手指、手、胳膊、腿、身體、言語和眼球運動。詞語共濟失調(diào)常被用來描述與感染、損傷、其他疾病或在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的退行性病變相關(guān)的不協(xié)調(diào)的癥狀。共濟失調(diào)也用來表示國家共濟失調(diào)基金會的重點強調(diào)的名為遺傳性和散發(fā)性共濟失調(diào)的一組特定的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。

多系統(tǒng)萎縮。多系統(tǒng)萎縮(MSA)是一種退行性神經(jīng)病。MSA與神經(jīng)細胞在大腦的特定區(qū)域的變性有關(guān)。該細胞變性引起運動、平衡和身體的其他自主神經(jīng)功能如膀胱控制或血壓調(diào)節(jié)上的問題。MSA的病因是未知的,并且尚未確定具體的危險因素。約55%的病例發(fā)生在男性,典型發(fā)病年齡為50多歲后期到60多歲初期。MSA經(jīng)常表現(xiàn)出一些與帕金森氏病相同的癥狀。然而,如果使用治療帕金森氏病的多巴胺藥物,MSA患者一般表現(xiàn)出最小的反應(yīng)。

在一些實施方案中,本發(fā)明的方法和組合物可用于減緩衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的進展。換句話說,通過本公開的方法治療后相比用本公開的方法治療之前或缺乏該治療時將會使個體認(rèn)知能力的減退更為減緩。在某些這樣的情況下,本發(fā)明的治療方法包括測定治療后認(rèn)知減退的進展,確定認(rèn)知減退的進展的下降。在一些這樣的情況下,通過與參照相比較來進行這種確定,例如治療前個體認(rèn)知減退的速率,例如通過在施用本發(fā)明的血液產(chǎn)品之前的兩個以上的時間點測量認(rèn)知能力所確定的。

本發(fā)明的方法和組合物也可用于穩(wěn)定個體的認(rèn)知能力,例如,遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的個體或處于遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的危險的個體。例如,個體可能會表現(xiàn)出一些衰老相關(guān)認(rèn)知障礙,用本發(fā)明的方法治療之前觀察到的認(rèn)知障礙的進展會在用本發(fā)明的方法治療之后停止。作為另一實例,個體可能處于發(fā)展衰老相關(guān)認(rèn)知減退的危險中(例如,個體可以是50歲以上的年齡,或可能已被診斷患有衰老相關(guān)病癥),且個體的認(rèn)知能力基本上不變,即用本發(fā)明的方法治療后相比用本發(fā)明的方法治療之前沒有檢測到認(rèn)知減退。

本發(fā)明的方法和組合物也可用于降低遭受衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的個體中的認(rèn)知障礙。換句話說,通過本發(fā)明的方法治療后個體的認(rèn)知能力得到改善。例如,用本發(fā)明的方法治療后相對于用本發(fā)明的方法治療之前在個體中觀察到的認(rèn)知能力,個體的認(rèn)知能力得到提高,例如提高2倍以上,5倍以上,10倍以上,15倍以上,20倍以上,30倍以上,或40倍以上,包括50倍以上,60倍以上,70倍以上,80倍以上,90倍以上,或100倍以上。在一些情況下,通過本發(fā)明的方法和組合物的治療使遭受衰老相關(guān)認(rèn)知減退的個體的認(rèn)知能力得到恢復(fù),例如恢復(fù)至個體為約40歲以下的水平。換句話說,認(rèn)知障礙得到消除。

試劑、裝置和試劑盒

還提供了用于實施上述一種或多種方法的試劑、裝置及其試劑盒。本發(fā)明的試劑、裝置及其試劑盒可能存在極大差別。感興趣的試劑和裝置包括以上提及的關(guān)于制備用于向有需要的個體輸入的含血漿的血液產(chǎn)品的方法的那些,例如抗凝血劑、冷凍保護劑、緩沖劑、等滲溶液等。

還感興趣的是裝置,諸如無菌盒或柱,包括保留或阻滯平均分子量為3.5kD以下的蛋白質(zhì)流動的基質(zhì)。這種盒將包括(i)入口,(ii)尺寸排阻基質(zhì),(ⅲ)出口,(ⅳ)殼體,其中容納基質(zhì),及(v)通過殼體的流體通路,其連接入口與出口。該盒可以包括包含至少一個流體滲透膜的載體,一個或多個多孔纖維,或多個顆粒。該載體可以獨立于殼體或作為其一體的部分來形成,并且可以由任何適宜的材料制成,包括例如氧化鋁、纖維素、葡聚糖、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚酰胺或二氧化硅。該盒可以被配置用于通過膜過濾或柱層析分離,并能夠與大約適合量的蛋白質(zhì)結(jié)合,例如幾克蛋白質(zhì)。無菌包裝可以包圍該盒以將它、入口和出口保持處于無菌和無熱原的條件。殼體的尺寸可以包括大約200-500ml的容積。還可預(yù)期較大的盒,例如用于過濾較大體積的血液產(chǎn)品。該盒的部分(例如,入口、出口和殼體)可以由玻璃、聚丙烯、聚苯乙烯或不銹鋼制造。外部泵可通過柔性管提供管線壓力到盒,并由此通過基質(zhì)和柱來控制流體相的流速。

還預(yù)期包括這些試劑和/或盒的試劑盒。試劑盒也可以包括血液采集袋、管、針、離心管等。

在其它實施方案中,如本文所述的試劑盒包括年幼血漿產(chǎn)品的兩個以上的容器,如三個以上,四個以上,五個以上,包括年幼血漿產(chǎn)品的六個以上的容器。在一些情況下,試劑盒中的年幼血漿產(chǎn)品的不同容器的數(shù)目可以是9個以上,12個以上,15個以上,18個以上,21個以上,24個以上,30個以上,包括36個以上,例如48個以上。每個容器可能具有與其關(guān)聯(lián)的識別信息,其包括關(guān)于其中包含的年幼血漿產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù),該識別信息可以包括年幼血漿產(chǎn)品的供體的一個或多個年齡,關(guān)于年幼血漿產(chǎn)品加工的細節(jié),例如血漿產(chǎn)品是否被加工以除去高于平均分子量(例如如上所述)的蛋白質(zhì),血型信息等。在一些情況下,試劑盒中的每個容器包括關(guān)于其中容納的年幼血漿的識別信息,該識別信息包括有關(guān)年幼血漿產(chǎn)品的供體年齡的信息,例如識別信息提供了確認(rèn)年幼血漿產(chǎn)品供體的年齡相關(guān)數(shù)據(jù)(其中這些識別信息可以是獲取時供體的年齡)。在一些情況下,試劑盒的每個容器容納來自基本同年齡的供體的年幼血漿產(chǎn)品,即所有容器包括來自基本同年齡但不是同一個的供體的產(chǎn)品?;就挲g是指獲取試劑盒的年幼血漿產(chǎn)品的各個不同供體相互不同,在某些情況下,差別5年以下,如4年以下,例如3年以下,包括2年以下,如1年以下,例如9個月以下,6個月以下,3個月以下,包括1個月以下。識別信息可顯示在容器的任何適宜的組件上,如標(biāo)簽、RFID芯片等。識別信息可以根據(jù)需要是人可讀的、計算機可讀的等。容器可以具有任何適宜的配置。盡管容器的容積可以改變,在一些情況下,容積為10毫升至5000毫升,如25毫升至2500毫升,例如50毫升至1000毫升,包括100毫升至500毫升。該容器可以是剛性的或柔性的,并且可以由任何適宜的材料制成,例如聚合材料,包括醫(yī)用級塑料材料。在一些情況下,容器具有包或袋配置。除了容器,這樣的試劑盒可以進一步包括施用裝置,例如如上所述的。這樣的試劑盒的組件可以任何適合的包裝提供,例如,盒子或類似的結(jié)構(gòu),被構(gòu)造成容納該容器和其它試劑盒組件。

除了上述組件,本發(fā)明的試劑盒將進一步包括用于實施本發(fā)明方法的說明書。這些說明書可以各種形式出現(xiàn)在本發(fā)明的試劑盒中,其中一種或多種形式可以存在于試劑盒中。這些說明書可以存在的一種形式是作為在適合的媒介或基板上的打印信息,例如信息打印在一張或多張紙上,存在于試劑盒的包裝中、包裝插頁中,等等。另一種手段是上面已記錄信息的計算機可讀介質(zhì),例如磁盤、CD、便攜式閃存驅(qū)動器等??梢源嬖诘牧硪环N手段是網(wǎng)站地址,可以使用該網(wǎng)站地址通過互聯(lián)網(wǎng)在移動的位置訪問信息。任何適宜的裝置可存在于試劑盒中。

實驗

提出下面的實施例,以便為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提供如何制造和使用本發(fā)明的完整的公開和描述,并不旨在限制發(fā)明人視為其發(fā)明的范圍,也不表示下面的實驗是所進行的全部或僅有的實驗。已努力確保所使用的數(shù)字(例如,量、溫度等)的準(zhǔn)確性,但應(yīng)考慮一些實驗誤差和偏差。除非另外指出,否則份數(shù)是重量份數(shù),分子量是重均分子量,溫度是攝氏度,壓力為大氣壓或接近大氣壓。

分子和細胞生物化學(xué)的一般方法可見于下列標(biāo)準(zhǔn)教科書,諸如分子克?。簩嶒炇沂謨裕?版(Sambrook et al.,HaRBor Laboratory Press 2001);精編分子生物學(xué),第4版(Ausubel et al.編輯,John Wiley&Sons 1999);蛋白質(zhì)方法(Bollag et al.,John Wiley&Sons 1996);用于基因療法的非病毒載體(Wagner et al.編輯,Academic Press 1999);病毒載體(Kaplift&Loewy編輯,Academic Press 1995);免疫學(xué)方法手冊(I.Lefkovits編輯,Academic Press 1997);以及細胞和組織培養(yǎng):生物技術(shù)中的實驗室程序(Doyle&Griffiths,John Wiley&Sons 1998),其公開的內(nèi)容通過引用并入本文。參考該公開內(nèi)容用于遺傳操作的試劑、克隆載體和試劑盒可獲自商業(yè)供應(yīng)商如BioRad公司、Stratagene公司、Invitrogen公司、Sigma-Aldrich公司和Clontech公司。

實施例1

這里顯示年老動物暴露于年幼血液可以抵消已存在的在結(jié)構(gòu)、功能和認(rèn)知水平上的大腦衰老的影響。使用異時聯(lián)體生物(parabiont)的全基因組微陣列分析,其中年幼動物和年老動物的循環(huán)系統(tǒng)連接,鑒定表達譜,指示年老小鼠的海馬中可塑性增強。此外,在年老異時聯(lián)體生物的海馬中觀察到成熟神經(jīng)元的樹突棘密度的結(jié)構(gòu)性增強和突觸可塑性的功能改進。最后,年幼血漿靜脈施用至年老小鼠改善了關(guān)聯(lián)條件恐懼和空間學(xué)習(xí)與記憶下的年齡相關(guān)認(rèn)知障礙。總之,這些數(shù)據(jù)表明,晚年暴露于年幼的血液能夠逆轉(zhuǎn)年老大腦中存在的年齡相關(guān)變化。

材料和方法

動物。將C57BL/6年幼小鼠(杰克遜實驗室)和C57BL/6年老小鼠(國家老齡研究院)在無特定病原體條件下以12小時明暗周期飼養(yǎng),所有動物的處理和使用符合經(jīng)VA帕洛阿爾托動物研究委員會批準(zhǔn)的機構(gòu)指導(dǎo)方針。

聯(lián)體共生手術(shù)遵循先前描述的程序(Villeda,S.A.et al.The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function(全身衰老環(huán)境負調(diào)節(jié)神經(jīng)形成和認(rèn)知功能).Nature 477(7362),90-94(2011);Conboy,I.M.et al.,Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment(通過暴露于年幼系統(tǒng)環(huán)境來復(fù)原衰老的祖細胞).Nature 433(7027),760-764(2005))。穿過皮膚形成左右兩翼的鏡像切口,通過腹壁形成短切口。相鄰的聯(lián)體生物的腹膜開口縫合在一起。來自每個聯(lián)體生物的肘和膝關(guān)節(jié)縫合在一起,各小鼠的皮膚被釘(9毫米Autoclip,Clay Adams)到相鄰的聯(lián)體生物的皮膚上。每只小鼠皮下注射Baytril抗生素和Buprenex,作為疼痛的指示和恢復(fù)期間的監(jiān)控。

基因微陣列分析。解剖等時和異時聯(lián)體生物的海馬,并使用Trizol試劑(Invitrogen)提取全部RNA。依次合成cDNA和cRNA,并根據(jù)制造商協(xié)議使用RNA擴增試劑盒(Ambion)擴增。然后根據(jù)制造商的說明將cRNA雜交至Illumina珠芯片陣列小鼠WG-6v2.0(Illumina)。按照制造商的指導(dǎo)通過Illumina珠工作室數(shù)據(jù)分析軟件(Illumina)分析數(shù)據(jù)。Cluster 3.0軟件用于Z評分的數(shù)據(jù)集的無監(jiān)管分級聚類。Java TreeView軟件用于生成熱圖?;谖㈥嚵熊浖娘@著性分析(SAM 3.00算法;可在萬維網(wǎng)上通過在“stat.stanford.edu/~tibs/SAM/index.htm”前放置“www.”找到),P<0.01的截止值和絕對d-評分>2(圖2b)或d-評分>1.5(圖2b)分別應(yīng)用于數(shù)據(jù)集分析。分析使用創(chuàng)新通路分析(Ingenuity Pathway Analysis,IPA;Ingenuity Systems,www.ingenuity.com)分析顯著改變的探測組的統(tǒng)計富集途徑,并使用AmiGo(基因本體協(xié)會,通過在“godatabase.org/cgi-bin/amigo/go/cgi”前放置“www.”可在萬維網(wǎng)上找到)對生物功能分類。

免疫組化。按照公布的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在自由浮動切片上進行組織處理和免疫組化(Ruckh et al.,Rejuvenation of Regeneration in the Aging Central Nervous System(衰老的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的再生復(fù)原),Stem Cell 10,96–103(2012))。小鼠用水合氯醛(Sigma-Aldrich)麻醉,經(jīng)心臟灌注0.9%鹽水,取出大腦,并固定在4%的多聚甲醛的磷酸鹽緩沖液48小時,之后用30%蔗糖進行冷凍保護。用兔抗Egr-1(1:500;Santa Cruz)、兔抗cFos(1:500;Millipore)或兔抗磷酸化CREB(1:5000;癌基因研究產(chǎn)品)初級抗體將自由浮動冠狀切片(40微米)溫育過夜,使用生物素化的二抗和具有二氨基聯(lián)苯胺(DAB,Sigma-Aldrich)的ABC試劑盒(Vector)顯示染色。個體細胞數(shù)量是被量化的Egr-1和cFos,使用NIH ImageJ軟件將磷酸化CREB量化為平均信號強度。

Golgi染色。將切除半球的大腦在黑暗中室溫下浸泡在10毫升“改良的Golgi-Cox染色溶液”(Jing,Deqiang and Lee,Francis,Cornell University)7-10天。將腦在4℃下轉(zhuǎn)移到dH2O中的30%蔗糖中72小時。將切片(150微米)安裝到涂布dH2O中的0.3%明膠的載玻片上。簡單干燥后,將載玻片在40%的蔗糖中浸漬3次,并在黑暗中空氣干燥72小時。將載玻片浸入dH2O中,輕輕搖動3×10分鐘,然后將其轉(zhuǎn)移到顯影溶液6分鐘。然后用dH2O沖洗載玻片3×10分鐘,通過梯度乙醇脫水,浸入Histoclear,然后使用DPX封固劑蓋上蓋玻片。以100X跟蹤神經(jīng)元,并使用Neurolucida軟件(V10,MBF Bioscience)完成所有后續(xù)分析。通過將同心球放置在距體細胞10微米的間隔處對每個神經(jīng)元進行Sholl分析。對每個球體樹突交叉的次數(shù)和每個球體內(nèi)的總樹突長度進行定量。對跨過x、y和z平面的距離和跨過包含在每個半徑內(nèi)的神經(jīng)元的多個樹突狀分枝的樹突長度進行求和。

細胞外電生理學(xué)。如先前所述(Rosenzweig,E.S.&Barnes,C.A.,(2003)Impact of aging on hippocampal function:plasticity,network dynamics,and cognition(衰老對海馬功能的影響:可塑性、網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)和認(rèn)知).Progress Neurobiol.69(3),143-179)進行細胞外電生理學(xué)。從年老聯(lián)體生物制備急性海馬切片(400微米厚)。將切片保持在人工腦脊液(ACSF;以mM計:氯化鈉124.0;氯化鉀2.5;KH2PO41.2;氯化鈣2.4;MgSO41.3;碳酸氫鈉26.0;葡萄糖10.0)中,用5%CO2/95%O2連續(xù)充氧。用Axopatch-2B放大器和pClamp10.2軟件(Axon儀器)進行記錄。用通過重力供給從儲庫以2毫升/分鐘的流速用充氧ACSF連續(xù)灌注浸沒的切片。用填充有ACSF的玻璃微電極(電阻:4-8MΩ)記錄場電位(群峰)。通過同心雙極刺激電極(FHC,Inc.)以10秒的時間間隔輸送雙相電流脈沖(單相持續(xù)0.2毫秒,總共0.4ms)。用該頻率刺激未觀察到明顯的突觸抑制或促進。為了在齒狀回記錄場群峰,將記錄電極置于齒狀回背部的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。將刺激電極置于海馬裂的右上方,以刺激穿通纖維。信號在1kHz過濾并在10kHz數(shù)字化。由2列100個脈沖(0.4毫秒脈沖持續(xù)時間,100赫茲)組成的強直刺激以5秒的列間隔輸送。從負波的初始相測量群峰幅度。對每次測量求最多五個連續(xù)追蹤的平均值。通過生成輸入-輸出曲線來評價突觸傳遞,刺激強度調(diào)節(jié)為最大值的約30%。LTP計算為相對于它的基礎(chǔ)振幅,高頻刺激后群峰幅度的平均百分比變化。

關(guān)聯(lián)條件恐懼。范例遵照以前公開的技術(shù)(Alberini,C.M.,Transcription factors in long-term memory and synaptic plasticity(長期記憶和突觸可塑性中的轉(zhuǎn)錄因子).Physiol.修訂版.89(1),121-145(2009))。小鼠學(xué)習(xí)將環(huán)境背景(恐懼條件室)與厭惡刺激關(guān)聯(lián)(溫和的足部電擊;非條件刺激,US),使得能夠進行海馬依賴性關(guān)聯(lián)條件恐懼測試。溫和的足部點擊與光音暗示(條件刺激,CS)搭配,也用來評估杏仁核依賴性暗示條件恐懼。條件性恐懼表現(xiàn)為凝滯行為。具體訓(xùn)練參數(shù)如下:音的持續(xù)時間為30秒;水平為70dB,2千赫茲;電擊持續(xù)時間為2秒;強度為0.6毫安。在第1天將每只小鼠置于恐懼條件室,并使其探測2分鐘,之后輸送30秒的音(70dB)并以2秒足部電擊(0.6毫安)結(jié)束。兩分鐘后,輸送第二CS-US對。第2天將每只小鼠首先置于包含完全相同背景的恐懼條件室中,但未給予CS或足部電擊。對凝滯行為分析1-3分鐘。一小時后,將小鼠置于含有不同的氣味、干凈溶液、地板紋理、室壁和形狀的新環(huán)境中。在再次將動物暴露于CS之前,允許對動物探測2分鐘。對凝滯行為分析1-3分鐘。使用FreezeScan視頻跟蹤系統(tǒng)和軟件(Cleversys,InC)測量凝滯行為。

旋臂水迷宮。范例遵照先前描述的方案(Jones,M.W.et al.A requirement for the immediate early gene Zif268in the expression of late LTP and long-term memories(晚期LTP的表達和長期記憶中對即早基因Zif268的要求).Nat.Neurosci.4(3),289-296(2001))。在整個訓(xùn)練和測試階段包含平臺的目標(biāo)臂位置保持不變,同時每個試驗期間改變起始臂。在訓(xùn)練階段的第一天,對老鼠訓(xùn)練15項試驗,試驗用可見和隱藏的平臺交替。在測試階段的第二天,用隱藏的平臺對小鼠測試15項試驗。進入不正確的臂被評價為錯誤,并且在整個訓(xùn)練塊(三個連續(xù)的試驗)上對錯誤求平均值。

血漿采集。在處死時通過心臟內(nèi)出血從200-300只年幼的(3月齡)或年老的(18月齡)小鼠采集匯集的小鼠血漿。從用EDTA采集的血液制備血漿,接著離心。等份儲存于-80℃直至使用。給藥前,通過3.5kDa分子量的排阻膜在PBS中透析血漿,以除去EDTA和平均分子量為3.5kD以下的蛋白質(zhì)。通過24天內(nèi)靜脈注射至尾靜脈8次,用分離自年幼的或年老的小鼠的血漿(100微升/注射)全身處理年幼的成年小鼠。

數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)表示為平均值±SEM。用Prism 5.0軟件(GraphPad軟件)進行統(tǒng)計分析。將兩組之間的平均值與雙尾、非配對學(xué)生t檢驗進行比較。對從多個組相互之間的平均值的比較或針對一個對照組的平均值比較用單向ANOVA(1-way ANOVA)和邦弗朗尼(Bonferroni)事后檢驗來分析。進行的所有組織學(xué)、電生理學(xué)和行為實驗是以隨機和盲法完成的。

結(jié)果

在人類和小鼠中,海馬是對衰老的影響特別易損的大腦區(qū)域,表現(xiàn)出導(dǎo)致空間和偶發(fā)認(rèn)知功能障礙的形態(tài)變化和降低的可塑性(Andrews-Hanna,J.R.et al.Disruption of large-scale brain systems in advanced aging(高齡中大規(guī)模腦系統(tǒng)的破壞).Neuron56(5),924-935(2007);Scheff,S.W.et al.Synaptic alterations in CA1in mild Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment(輕度阿爾茨海默氏病和輕度認(rèn)知障礙中CA1中的突觸變化).Neurology 68,1501-1508(2007);Nicholson,D.A.et al.Reduction in size of perforated postsynaptic densities in hippocampal axospinous synapses and age-related spatial learning(海馬的軸棘突觸和年齡相關(guān)的空間學(xué)習(xí)中穿孔的突觸后密集區(qū)尺寸的降低).J.Neurosci.24,7648-7653(2004);Smith,T.D.et al.Circuit-specific alterations in hippocampal synaptophysin immunoreactivity predict spatial learning impairments in aged rats(海馬突觸素免疫反應(yīng)性的特有回路變化預(yù)測年老大鼠中的空間學(xué)習(xí)障礙).J.Neurosci.20,6587-6593(2000);Geinisman,Y.et al.Loss of perforated synapses in the dentate gyrus:morphological substrate of memory deficits in age rats(齒狀回中穿孔突觸的損失:年老大鼠中記憶缺失的形態(tài)底層).Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83,3027-3031(1986);Heeden,T.&Gabrieli,J.D.,Insights into the ageing mind:a view from cognitive neuroscience(對衰老智力的探索:從認(rèn)知神經(jīng)學(xué)角度).Nat.Rev.Neurosci.5(2),87-96(2004);Morrison,J.H.&Baxter,M.G.,The ageing cortical synapse:hallmarks and implications for cognitive decline(衰老的皮質(zhì)突觸:認(rèn)知減退的印記和暗示).Nature Rev Neurosci 13(4),240-250(2012);Villeda,S.A.et al.The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function(衰老的全身環(huán)境負調(diào)節(jié)神經(jīng)形成和認(rèn)知功能).Nature 477(7362),90-94(2011);Raz,N.et al.Neuroanatomical correlates of cognitive aging:evidence from structural magnetic resonance imaging(認(rèn)知老化的神經(jīng)解剖學(xué)相關(guān)因素:來自結(jié)構(gòu)磁共振成像的證據(jù)).Neuropsychology 12(1),95-114(1998);Mattson,M.P.&Magnus,T.,Ageing and neuronal vulnerability(衰老和神經(jīng)元易損性).Nat.Rev.Neurosci.7(4),278-294(2006);Rapp,P.R.&Heindel,W.C.,Memory systems in normal and pathological aging(自然衰老和病理衰老中的記憶系統(tǒng)).Curr.Opin.Neurol.7(4),294-298(1994);Rosenzweig,E.S.&Barnes,C.A.,Impact of aging on hippocampal function:plasticity,network dynamics,and cognition(衰老對海馬功能的影響:可塑性、網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)和認(rèn)知).Progress Neurobiol.69(3),143-179(2003))。因此,我們研究了使用異時聯(lián)體生物(圖1a)和血漿施用(圖3a)的組合將衰老的小鼠海馬暴露于年幼的血液后,在分子、結(jié)構(gòu)、功能和認(rèn)知水平上的潛在益處。

為了獲得有關(guān)全身暴露于年幼的血液如何影響衰老海馬的廣泛認(rèn)識,我們對來自年老的等時(年老-年老)和異時(年老-年幼)聯(lián)體生物的海馬進行了全基因組微陣列分析(圖1a)。無監(jiān)管分級聚類顯示了等時和異時組之間不同的基因表達圖譜(圖1b)。使用生物方法的基因本體(GO)分類,我們鑒別出按照突觸可塑性調(diào)控分類的異時聯(lián)體生物中有差別地表達的基因子集(圖1c)。此外,創(chuàng)新通路分析(IPA)還檢測到包括以下的可塑性相關(guān)信號通路的顯著參與,即Egr1(Alberini,C.M.,Transcription factors in long-term memory and synaptic plasticity(長期記憶和突觸可塑性中的轉(zhuǎn)錄因子).Physiol.Rev.89(1),121-145(2009);Jones,M.W.et al.A requirement for the immediate early gene Zif268in the expression of late LTP and long-term memories(晚期LTP和長期記憶的表達中對即早基因Zif268的要求).Nat.Neurosci.4(3),289-296(2001)),和環(huán)AMP效應(yīng)元件結(jié)合(CREB)蛋白(Alberini,C.M.,Transcription factors in long-term memory and synaptic plasticity(長期記憶和突觸可塑性中的轉(zhuǎn)錄因子).Physiol.Rev.89(1),121-145(2009);Guzowski,J.F.et al.Experience-dependent gene expression in the rat hippocampus after spatial learning:a comparison of the immediate-early genes Arc,c-fos,and zif268(空間學(xué)習(xí)后大鼠海馬中經(jīng)驗依賴性基因表達:即早基因Arc、c-fos和zif268的比較).J.Neurosci.21(14),5089-5098(2001);Sanciu,M.,et al.Phosphorylated cAMP response element binding protein in the mouse brain after fear conditioning:relationship to Fos production(條件性恐懼后小鼠大腦中的磷酸化cAMP效應(yīng)元件結(jié)合蛋白).Brain Res.Mol.Brain Res.94(1-2),15-24(2001))作為異時聯(lián)體生物中最高信號網(wǎng)絡(luò)的一部分(圖1d)??傊?,我們的微陣列分析表明異時聯(lián)體生物的海馬中存在指示可塑性增強的轉(zhuǎn)錄模式。

為了進一步研究參與突觸可塑性的分子變化,并確證我們的微陣列分析,我們檢驗了從我們的微陣列分析鑒別的因子的子集的激活。具體來說,我們通過免疫組化檢查了年老聯(lián)體生物的海馬齒狀回(DG)中活性依賴的即早基因Egr1和c-Fos以及磷酸化CREB的蛋白表達(圖2a-d)。我們觀察到相比等時聯(lián)體生物,在異時聯(lián)體生物中表達Egr1(圖2a,b)和c-Fos(圖2a,c)的細胞數(shù)量增加,且磷酸化CREB的水平相應(yīng)增加(圖2a,d)。如先前報道,在聯(lián)體生物的大腦中很少檢測到外周來源的細胞(Villeda,S.A.et al.The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function(衰老的系統(tǒng)環(huán)境負調(diào)節(jié)神經(jīng)形成和認(rèn)知功能).Nature 477(7362),90-94(2011);Ajami,B.et al.,Local self-renewal can sustain CNS microglia maintenance and function throughout adult life(局部自我更新可保持成年生命中的CNS小神經(jīng)膠質(zhì)的維持和功能).Nat Neuro 10(12),1538-1543(2007);且分子變化不是由聯(lián)體生物手術(shù)程序本身引起(圖4)。這些數(shù)據(jù)表明,年老動物的海馬中的突觸可塑性可通過全身暴露于年幼的血液而得到增強。

已鑒別出參與突觸可塑性的分子變化,我們接下來表征導(dǎo)致年老聯(lián)體生物中突觸形成的結(jié)構(gòu)變化。使用Golgi分析,我們檢查了海馬的DG中用于樹突棘形成和樹突分枝的變化的已存在的成熟神經(jīng)元。有趣的是,我們觀察到相比等時聯(lián)體生物,在異時聯(lián)體生物中沿海馬顆粒細胞神經(jīng)元的個別樹突的樹突棘密度增加(圖2e,f)。但是,在異時組和等時組中并未觀察到樹突復(fù)雜性(圖5a)、樹突分枝數(shù)(圖5b)或樹突分枝長度(圖5c)的差異??傊?,這些結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表明,年老動物暴露于年幼的血液選擇性地增強了衰老海馬內(nèi)突觸的形成。為了研究年老大腦中的功能增強是否也通過暴露于年幼的血液而引起,我們對由年老聯(lián)體生物制備的海馬切片進行了細胞外電生理學(xué)記錄(圖2g)。雖然等時聯(lián)體生物的DG中長時程增強(LTP)迅速達到基線水平,但異時聯(lián)體生物的LTP在整個記錄期間保持高于基線(圖2g)。兩組之間未觀察到突觸強度的差異(圖5d)。這些功能數(shù)據(jù)表明,年老動物的海馬中突觸可塑性是通過暴露于年幼的血液而得到增強。

考慮到學(xué)習(xí)和記憶是在細胞水平上通過突觸形成(Rosenzweig,E.S.&Barnes,C.A.,Impact of aging on hippocampal function:plasticity,network dynamics,and cognition(衰老對海馬功能的影響:可塑性、網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)和認(rèn)知).Progress Neurobiol.69(3),143-179(2003);Bliss,T.V.&Collingridge,G.L.,A synaptic model of memory:long-term potentiation in the hippocampus(記憶的突觸模型:海馬中的長時程增強).Nature361(6407),31-39(1993);Martin,S.J.,Grimwood,P.D.&Morris,R.G.Synaptic plasticity and memory:an evaluation of the hypothesis(突觸可塑性和記憶:假設(shè)的評價).Annu.Rev.Neurosci.23,649-711(2000)),與充當(dāng)假定的功能相關(guān)物的LTP(Bliss,T.V.&Collingridge,G.L.,A synaptic model of memory:long-term potentiation in the hippocampus(記憶的突觸模型:海馬中的長時程增強).Nature 361(6407),31-39(1993);Martin,S.J.,Grimwood,P.D.&Morris,R.G.Synaptic plasticity and memory:an evaluation of the hypothesis(突觸可塑性和記憶:假設(shè)的評價).Annu.Rev.Neurosci.23,649-711(2000))介導(dǎo)的,假設(shè)暴露于年幼的血液后觀察到的結(jié)構(gòu)和功能增強可伴隨有高級認(rèn)知過程的提高,這是令人興奮的。特別是,海馬在獲取和保留新記憶中具有根本重要性。然而,這些過程非常易受衰老的影響的損害(Villeda,S.A.et al.The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function(衰老的系統(tǒng)環(huán)境負調(diào)節(jié)神經(jīng)形成和認(rèn)知功能).Nature 477(7362),90-94(2011);Rapp,P.R.&Heindel,W.C.,Memory systems in normal and pathological aging(自然衰老和病理衰老中的記憶系統(tǒng)).Curr.Opin.Neurol.7(4),294-298(1994))。因此,為了確定暴露于年幼的血液能否確實改善年老小鼠的海馬依賴性學(xué)習(xí)和記憶障礙,我們采用了關(guān)聯(lián)條件恐懼和旋臂水迷宮(RAWM)范例(圖3)。作為對照,我們首先測試了一隊年幼的和年老的未處理動物,并用兩個行為范例觀察到年齡相關(guān)認(rèn)知障礙(圖6)。接著,在認(rèn)知測試前的三周內(nèi),給獨立隊的年老成年小鼠靜脈注射年幼或年老的血漿總共八次(圖3a)。在恐懼條件訓(xùn)練過程中,所有的小鼠不管是否處理都表現(xiàn)出類似基線的凝滯(圖7a)。然而,接受年幼血漿的年老小鼠在關(guān)聯(lián)(contextual)中表現(xiàn)出增加的凝滯(圖3b),而在暗示記憶測試中沒有(圖7b)。此外,在RAWM范例的訓(xùn)練階段,所有小鼠表現(xiàn)出類似的空間學(xué)習(xí)能力(圖3c)和游泳速度(圖7c)。令人興奮的是,投予年幼血漿的年老動物在任務(wù)的測試階段的平臺位置表現(xiàn)出增強的學(xué)習(xí)和記憶(圖3c),這與我們的關(guān)聯(lián)條件恐懼的數(shù)據(jù)(圖3b)一致。重要的是,在未處理的和年老血漿處理的動物之間,未檢測到在條件性恐懼或RAWM的認(rèn)知差異(圖8),這證實了年幼來源的血液的重要性??傊?,這些行為數(shù)據(jù)表明即使是在晚年給予年幼的血液仍能引起年老動物中海馬依賴性學(xué)習(xí)和記憶的認(rèn)知提高。

累積地,我們的數(shù)據(jù)表明暴露于年幼血液不僅可以提高衰老神經(jīng)系統(tǒng)的再生能力,而且甚至可以抵消衰老本身在結(jié)構(gòu)、功能和認(rèn)知水平的已存在的影響。有趣的是,目前的數(shù)據(jù)與神經(jīng)形成下降和年齡相關(guān)認(rèn)知減退之間的因果關(guān)系并不一致(Morrison,J.H.&Baxter,M.G.,The ageing cortical synapse:hallmarks and implications for cognitive decline(衰老的皮質(zhì)突觸:認(rèn)知減退的印記和暗示).Nature Rev Neurosci 13(4),240-250(2012);Merrill,D.A.et al.Hippocampal cell genesis does not correlate with spatial learning ability in age rats(海馬細胞發(fā)生與年老大鼠中的空間學(xué)習(xí)能力并不關(guān)聯(lián)).J.Comp.Neurol.459,201-207(2003);Bizon,J.L.&Gallagher,M.Production of new cells in the rat dentate gyrus over the lifespan:relation to cognitive decline(整個生命中新細胞在大鼠齒狀回中的產(chǎn)生:與認(rèn)知減退的關(guān)系).Eur.J.Neuorsci.18,215-219(2003);Drapeau,E.et al.Spatial memory performances of aged rats in the water maze predict levels of hippocampal neurogenesis(水迷宮中年老大鼠的空間記憶表現(xiàn)預(yù)測海馬神經(jīng)形成的水平).Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100,14385-14390(2003);Leuner,B.et al.Diminished adult neurogenesis in the marmoset brain precedes old age(獼猴大腦中的成年神經(jīng)形成在老年之前減弱).Proc.Natl.Acad.Sci.USA 104,17169-17173(2007);Luo,J.et al.,Glia-dependent TGF-beta signaling,acting independently of the TH17pathway,is critical for initiation of murine autoimmune encephalomyelitis(獨立于TH17通路作用的Glia-依賴性TGF-β信號對于鼠自身免疫性腦脊髓炎的開始是關(guān)鍵的).J Clin Invest 117(11),3306-3315(2007))。結(jié)果表明,在我們的研究中觀察到的暴露于年幼血液后的認(rèn)知改善并不主要是由于再生能力的變化導(dǎo)致,而是可塑性增強的結(jié)果。

最后,我們的研究結(jié)果表明利用年幼血液對治療干預(yù)的可行性旨在通過利用年老大腦內(nèi)保留的潛在可塑性逆轉(zhuǎn)年老者的認(rèn)知障礙。重要的是,這些研究表明施用年幼血液的有益效果在逆轉(zhuǎn)罹患年齡相關(guān)神經(jīng)退行性疾病如AD的那些患者中的細胞和認(rèn)知減退方面可能超出正常衰老以外。

實施例2

為了評估年幼血漿中存在的可溶性因子在介導(dǎo)對認(rèn)知的再生作用的必要性,我們通過尾靜脈注射年幼血漿或熱變性血漿對年老小鼠(18個月)進行處理。注射PBS作為對照,以評估循環(huán)中存在的不利因子的稀釋導(dǎo)致認(rèn)知改善的可能性。用3.5kDa分子量的排阻膜透析之前,從年幼(8周)C57B1/6J小鼠采集血漿并匯集。在95℃對一部分血漿中熱變性2-3分鐘。在幾周內(nèi)對小鼠注射8次并暴露于條件性恐懼范例,來評估海馬依賴性記憶。在訓(xùn)練的第一天,給予小鼠溫和的足部電擊搭配光和音,將小鼠暴露于相同的背景并評估凝滯行為。然后改變籠環(huán)境,測量凝滯行為以評估不是海馬依賴性的(暗示的)記憶力。如圖9所示,年幼血漿的變性廢除了年幼血漿對年老小鼠的認(rèn)知能力的積極效果(圖9)。

實施例3

為了優(yōu)化年幼血漿的遞送,在認(rèn)知測試和組織學(xué)分析之前,進行了以下實驗,即將來自2月齡小鼠的血漿一周僅一次(150微升/注射)施用至18月齡小鼠,共三周(圖8)。這些研究是完全盲法進行。如圖10所示,我們觀察到關(guān)聯(lián)條件恐懼范例中凝滯增加,RAWM表現(xiàn)更好,且用年幼血漿處理的小鼠中的BrdU+神經(jīng)元是用年齡匹配的鹽水處理的對照的兩倍。

實施例4

這里示出模擬阿爾茨海默氏病的小鼠暴露于年幼健康的循環(huán)環(huán)境會降低已知與這些模型相關(guān)且已知會同樣發(fā)生在患該疾病的人類患者中的神經(jīng)病理學(xué)。

高產(chǎn)含有在常染色體顯性遺傳阿爾茨海默氏病的家族中發(fā)現(xiàn)的突變的人類淀粉樣前體蛋白(APP)的轉(zhuǎn)基因小鼠模型重現(xiàn)了該疾病的重要方面,包括淀粉樣蛋白斑、神經(jīng)變性和行為缺陷。在Thy1.2啟動子的控制下在神經(jīng)元中過表達人APP751V717I,K670M/N671L(又名倫敦和瑞典突變)的轉(zhuǎn)基因小鼠,特別是由Masliah實驗室產(chǎn)生的41系(Rockenstein,E.et al.Early Formation of Mature Amyloid-βProtein Deposits in a Mutant APP Transgenic Model Depends on Levels of Aβ1–42(成熟β樣蛋白沉積物在突變體APP轉(zhuǎn)基因模型中的早期形成取決于Aβ1–42的水平).Journal of Neuroscience Research 66:573–582(2001)),其發(fā)展淀粉樣蛋白病理學(xué)、神經(jīng)變性和認(rèn)知缺陷(Rockenstein等人,見上文)。這些小鼠(hAPPL/S)已通過多個獨立的學(xué)術(shù)實驗室進行了研究(Pickford et al.The autophagy-related protein beclin 1shows reduced expression in early Alzheimer disease and regulates amyloidβaccumulation in mice(自噬相關(guān)蛋白芐氯素1顯示早期阿爾茨海默氏病中的表達降低并調(diào)控小鼠中的β淀粉樣蛋白積累).J.Clin.Invest(2008);Faizi et al.Thy1-hAPPLond/Swe+mouse model of Alzheimer’s disease displays broad behavioral deficits in sensorimotor,cognitive and social function(阿爾茨海默氏病的Thy1-hAPPLond/Swe+小鼠模型展現(xiàn)出在感覺運動、認(rèn)知和社會功能中廣泛的行為缺陷).2012.Wiley Periodicals,Inc.Brain and Behavior;Knowles et al.The p75Neurotrophin Receptor Promotes Amyloid-13(1-42)-Induced Neuritic Dystrophy in Vitro and in Vivo(p75神經(jīng)營養(yǎng)蛋白受體促進體外和體內(nèi)淀粉樣蛋白-13(1-42)-誘導(dǎo)的神經(jīng)炎營養(yǎng)障礙).The Journal of Neuroscience,August 26,29(34):10627–10637(2009)),并已被用作藥物開發(fā)的模型。

為了測定年幼的循環(huán)因子對小鼠中AD類疾病的影響,我們使用了異時聯(lián)體生物,其中我們將年幼的動物與APP751L/S小鼠結(jié)合在一起(圖11a)。在年老的雄性hAPPL/S小鼠的海馬中,暴露于年幼的血液并不會影響不溶性Aβ水平,如通過免疫組化和生化分析測定的(圖11b,c)。

突觸和鈣結(jié)合蛋白始終被證明是在AD和在疾病的小鼠模型中早期耗盡。對在海馬的齒狀回(DG)的分子層中的突觸前末梢的突觸素免疫反應(yīng)性的定量,在APP等時聯(lián)體生物中相比在野生型等時聯(lián)體生物中顯示出顯著降低,在APP異時聯(lián)體生物中突觸素免疫反應(yīng)性部分恢復(fù)(圖11d)。分析同一區(qū)域的鈣結(jié)合素免疫反應(yīng)性。雖然鈣結(jié)合蛋白未被完全耗盡,但觀察到APP等時聯(lián)體生物相比野生型等時聯(lián)體生物的DG中顯著降低,其在暴露于年幼的全身環(huán)境后增加,如在APP異時小鼠中證實的(圖11e)。雌性hAPPL/S小鼠相比雄性具有加速的Aβ沉積并顯示降低的海馬鈣結(jié)合素和中年的突觸素水平。與雄性小鼠類似,鈣結(jié)合素免疫反應(yīng)性在中年雌性APP異時聯(lián)體生物中恢復(fù)(圖1f),這表明年幼的循環(huán)的益處適用于雌雄兩性。

我們以前已示出,異時聯(lián)體生物對年老大腦的有益效果可以部分通過全身注射來自年幼小鼠的血漿來實現(xiàn)(Villeda et al.Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice(年幼的血液逆轉(zhuǎn)小鼠中認(rèn)知功能和突觸可塑性的年齡相關(guān)障礙).Nat Med 20,659-663(2014)),因此我們檢驗了年幼血漿是否可能在hAPPL/S小鼠中具有類似的益處。我們在一組hAPPL/S小鼠和一組野生型同窩仔畜中靜脈注射年幼血漿或PBS(圖12a)。每組在4周的期間內(nèi)接受8次尾靜脈注射。

所有4個治療組的DG中突觸素免疫反應(yīng)性的定量表明,在hAPPL/S小鼠中給予年幼血漿會將表達水平恢復(fù)到野生型對照的水平(圖12b)。新皮層中hAPPL/S小鼠的突觸素水平也恢復(fù)到野生型水平,新皮層是由其它來顯示其中突觸末梢在hAPPL/S小鼠中降低的另一區(qū)域。年幼血漿的給予并沒有影響野生型小鼠的DG中鈣結(jié)合素的免疫反應(yīng)性。然而,相比野生型小鼠,當(dāng)用年幼血漿注射hAPPL/S小鼠時不存在hAPPL/S小鼠中鈣結(jié)合素免疫反應(yīng)性的顯著下降。這一結(jié)果表明,與異時聯(lián)體生物類似,血漿給予可以使與突觸活性和鈣結(jié)合相關(guān)的通路恢復(fù)。然后我們評估年幼血漿的給予對參與鈣網(wǎng)絡(luò)的主要信號傳導(dǎo)分子之一即MAP激酶ERK的影響,已知該激酶在APP小鼠中增加。磷酸化ERK(pERK)和ERK的蛋白質(zhì)印跡分析(圖12d)表明作為血漿給予的結(jié)果,在hAPPL/S小鼠中pERK相對于ERK的比例降低(圖12e),這表明ERK活性降低。

由于細胞內(nèi)鈣調(diào)節(jié)對于突觸可塑性和記憶功能至關(guān)重要并且AD中突觸素和鈣結(jié)合素的降低與認(rèn)知減退關(guān)聯(lián),我們假設(shè)這些分子的恢復(fù)和年幼血漿的給予帶來的功能可以提高hAPPL/S小鼠的記憶力。為了評估這些小鼠的空間工作記憶,我們使用了Y迷宮自發(fā)交替試驗(圖12f)。雖然在50%的機會水平(P<0.41)下進行PBS處理的hAPPL/S小鼠指示工作記憶受損,上述機會水平(P<0.0082)下進行的血漿處理的hAPPL/S小鼠做出顯著更自發(fā)的交替。在兩個處理組之間未觀察到臂進入(arm entry)總數(shù)之間的差異,這表明血漿處理后工作記憶力的改善不是由于活性變化所致。為了評估聯(lián)想學(xué)習(xí)和記憶,我們進行了暗示和關(guān)聯(lián)條件恐懼測試。在訓(xùn)練階段期間,兩組表現(xiàn)出相似的基線凝滯,杏仁核依賴性暗示的記憶中沒有觀察到差異。然而,接受年幼血漿的hAPPL/S小鼠在海馬依賴性關(guān)聯(lián)記憶測試中表現(xiàn)出增加的凝滯(圖12g),這表明年幼血漿可以恢復(fù)AD小鼠模型中的這些學(xué)習(xí)和記憶缺失。

實施例5

這里顯示包含存在于完整血漿中的那些蛋白和分子的子集的限定級分的年幼血漿足以激活突觸可塑性基因網(wǎng)絡(luò)。而且,在分子大小上極大不同的蛋白或分子能夠與大腦通訊并引起海馬中基因表達的變化。基于其所含成分的分子量,通過尺寸上使用具有限定分子量截留值(3.5kDa、25kDa、50kDa)的透析膜將獲自2-3月齡小鼠的匯集的小鼠血漿大致分離成下列級分:>3.5kDa,>25kDa,和>50kDa。通過使用>3.5kDa的級分和由蛋白G親和沉淀消耗IgG免疫球蛋白而產(chǎn)生額外的級分。在兩周內(nèi),將每種級分靜脈注射(每次注射125微升)到18月齡的小鼠7次(每種級分n=4-5只小鼠);注射磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)作為對照。處理結(jié)束時,切開大腦,提取海馬RNA,并使用Affymetrix基因陣列分析。當(dāng)與PBS處理的小鼠比較時,用任何血漿級分處理的小鼠的大腦中幾百個基因顯著改變(圖13)。用軟件工具創(chuàng)新通路分析(Ingenuity Pathway)(IPA)進行的生物信息學(xué)分析揭示了與突觸可塑性和學(xué)習(xí)與記憶(例如長時程增強、神經(jīng)炎分支、行為)相關(guān)的幾個網(wǎng)絡(luò),其明顯富集在>25kDa的級分中,但不富集或少量富集在其它級分中。這些網(wǎng)絡(luò)中突出的基因包括在學(xué)習(xí)與記憶中起作用的那些,包括Reelin、神經(jīng)營養(yǎng)酪氨酸激酶3受體和肝配蛋白受體4A(表1)。

表1

表1:使用在用高于25kDa的血漿或媒介處理的大腦中檢測到的顯著改變的基因,進行通路分析(IPA),揭示了在類別“神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能”內(nèi)基因的顯著富集網(wǎng)絡(luò)作為頂層網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)是由386個分子組成。顯示該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的特定通路具有關(guān)聯(lián)的P值與基于該網(wǎng)絡(luò)中的基因改變的功能預(yù)測。

總之,這些發(fā)現(xiàn)證明,不同分子量的分子能夠激活與學(xué)習(xí)和記憶有關(guān)的基因,血漿的某些級分是足夠的,而有些則在激活大腦中的這些基因方面更優(yōu)異。

實施例6

這里顯示將年幼血漿施用至年老小鼠導(dǎo)致全身血液變化,表明治療對生物體的廣泛影響。具體來說,將來自2月齡小鼠的血漿注射至12月齡小鼠每周兩次,共4周(n=每組13-14只)。每次注射包含150微升磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)或血漿,從而每次注射占小鼠體重的約5%。最后一次注射四天后,從所有小鼠采集血液,并使用基于抗體的微陣列或基于的定量分析測量>200的生長因子和其它細胞間通訊蛋白的水平。用微陣列測量的無監(jiān)管的完全連鎖聚類的前六名蛋白質(zhì)將血液從PBS或血漿處理的小鼠中幾乎完美分離(圖14a),表明用年幼血漿處理的年老小鼠的血液和全身環(huán)境發(fā)生了很大變化。許多增加的因子在組織再生中具有已知的功能。來自用血漿處理的年老小鼠的血液中增加的因子的實例包括白介素22(IL-22)和白血病抑制因子(LIF)(圖14b,c)。已顯示,獨立地測量并證實微陣列的結(jié)果的這些因子對多種組織具有有益作用。例如,LIF改善了心肌梗死后的心臟功能和再生(Zoueinet al.,Eur Cytokine Netw.24:11-9,(2013)),支持骨骼肌再生(Hunt et al.Histochem Cell Biol.139:13-34,(2013)),并促進視神經(jīng)再生和軸突再生(Fischer D,Leibinger M.,ProgRetin Eye Res.31:688-701,2012)。同樣地,已證明IL-22在多種組織包括皮膚、胰腺、肝臟和腸中具有有益效果(Sabatet al.Nat Rev Drug Discov.13:21-38,(2014))??傊?,這些研究結(jié)果表明年幼血漿處理導(dǎo)致生物體的血液中細胞間通訊蛋白質(zhì)的廣泛變化,這些蛋白質(zhì)對多個組織具有多效性的有益效果。

實施例7

這里顯示,用年幼的人血漿處理的小鼠顯示在大腦中的神經(jīng)活動增加,來自臍帶的人血漿在激活神經(jīng)元方面最有效,用年幼的人血漿長期治療可改善年老小鼠的認(rèn)知。我們先前已經(jīng)證明,年幼的小鼠血漿足以改善年老小鼠的認(rèn)知功能,部分通過增強海馬中的突觸可塑性,海馬是參與學(xué)習(xí)和記憶的腦區(qū)域(Villeda et al.Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice(年幼血液逆轉(zhuǎn)小鼠中認(rèn)知功能和突觸可塑性的年齡相關(guān)損害).Nat Med 20,659-663(2014))。為了證明年幼血漿作為修復(fù)劑以復(fù)原年老大腦的直移(translational)效用,我們設(shè)法建立這樣的小鼠模型,其中人血漿可被注射并耐受而無免疫排斥的有害影響。我們假設(shè),缺乏功能性免疫系統(tǒng)的NOD/SCID(NSG)小鼠(Shultz et al.Human lymphoid and myeloid cell development in NOD/LtSz-scid IL2R gamma null mice engrafted with mobilized human hemopoietic stem cells(用動員的人類造血干細胞嫁接的NOD/LtSz-scid IL2Rγ敲除小鼠中人淋巴細胞和骨髓細胞的發(fā)育).J Immunol 174,6477-6489(2005)),考慮到會嚴(yán)重損害抗體產(chǎn)生和補體激活,為此目的,該小鼠將是易處理的模型。為了證明其作為模型研究衰老背景下可溶性血漿因子的效用,我們首先評估了NSG模型概括大腦衰老的關(guān)鍵方面的能力。如圖15所示,我們發(fā)現(xiàn)NSG小鼠表現(xiàn)出在海馬的齒狀回中新生神經(jīng)元數(shù)目的年齡相關(guān)缺失,以及小神經(jīng)膠質(zhì)細胞增生(microgliosis)的增加,如通過海馬中CD68染色所反映的。我們還發(fā)現(xiàn)齒狀回中cfos-陽性細胞數(shù)量的年齡依賴性下降,這是對突觸可塑性中起作用的即早基因家族的神經(jīng)元替代。

如圖16所示,不管是在關(guān)聯(lián)條件恐懼任務(wù)中還是當(dāng)我們問及小鼠對巴恩斯迷宮任務(wù)中逃生孔的位置的記憶,我們都觀察到年老NSG小鼠中驚人的認(rèn)知缺陷。重要的是,使用約中年的NSG小鼠觀察到所有的年齡依賴性缺陷,在該年齡的正常小鼠中通常僅存在微小的缺陷。綜合來看,該模型展示了簡便的工具,通過其使用人材料可以以快速的方式測試血漿處理的相關(guān)性。

接下來,我們設(shè)法評估人類血漿中存在的可溶性因子在衰老的整個發(fā)展階段是否存在顯著不同。我們從臍帶血漿供體以及年幼的和年老的個體分離出血漿,并使用我們的內(nèi)部蛋白微陣列平臺分析大約600種分泌信號蛋白的相對水平。如圖17所示,存在根據(jù)人血漿的年齡的明顯區(qū)分,尤其是當(dāng)將臍帶血漿樣品與年幼或年老供體的樣品比較時。相比年幼或年老的樣品,臍帶血漿中存在的許多因子有著顯著的富集,揭示了年齡依賴性表達下降的蛋白的子集。接下來,我們設(shè)法評估人血漿在年老NSG小鼠中的注射是否會改變神經(jīng)炎癥,可重現(xiàn)的大腦衰老表型。如圖18所示,我們報道了用年幼的人血漿處理的年老NSG小鼠的海馬和皮質(zhì)中微妙但顯著的小神經(jīng)膠質(zhì)細胞增生的下降。年老的人血漿不足以改變小神經(jīng)膠質(zhì)細胞增生的水平。相比于用年老的人血漿處理的小鼠,年幼的人血漿處理的小鼠展現(xiàn)出更高水平的關(guān)聯(lián)條件恐懼,揭示了年幼血漿具有足以提高認(rèn)知的因子(圖19)。

即早基因表達,尤其是cfos、Junb和Egr1的表達,是良好表征的與突觸可塑性相關(guān)的潛在因素(Bailey et al.Toward a molecular definition of long-term memory storage(關(guān)于長時記憶存儲的分子定義).ProcNatlAcadSci U S A 93,13445-13452(1996))。我們通過qPCR檢查人血漿處理的NSG小鼠中即早基因表達的水平。我們發(fā)現(xiàn),臍帶血漿和年幼的人血漿均足以增強即早基因Egr1、Junb和cfos(編碼cfos蛋白的基因)(圖20)以及Bdnf和CamK2a(圖21)的表達。整體而言,我們在臍帶血漿處理的NSG小鼠中比在年幼或年老的人血漿處理的小鼠中發(fā)現(xiàn)了可塑性相關(guān)基因的更加明顯的增加??傊覀兊臄?shù)據(jù)表明,臍帶血漿中存在的因子能夠復(fù)原與學(xué)習(xí)和記憶有關(guān)的大腦衰老表型。為了測試人臍帶血漿是否能夠逆轉(zhuǎn)年齡依賴性行為缺陷,我們用媒介或臍帶血漿處理年老NSG小鼠,并進行關(guān)聯(lián)條件恐懼和巴恩斯迷宮測試。如圖22所示,相比媒介處理的小鼠,臍帶血漿明顯提高了關(guān)聯(lián)條件恐懼任務(wù)中的凝滯水平。將同一小鼠暴露于巴恩斯迷宮,揭示了臍帶血漿處理的小鼠相比用媒介處理的小鼠最終在明顯較大的程度上學(xué)會了記住逃生孔的位置。這種效果在最后3項試驗中測試的最后一天特別突出,在此期間,未處理的年老NSG小鼠通常難以執(zhí)行任務(wù)。如后續(xù)的探測試驗和第4天的初始訓(xùn)練試驗之間的差異所指示的,相比用媒介處理的小鼠,用臍帶血漿處理的年老NSG小鼠的學(xué)習(xí)速度明顯較大。

我們檢查了長時程增強是否得到提高,其為用于突觸強度和可塑性增加的細胞和電生理學(xué)相關(guān)因素(Bliss and Collingridge.A synaptic model of memory:long-term potentiation in the hippocampus(記憶的突觸模型:海馬中的長時程增強).Nature 361,31-39,(1993)),這可能是用臍帶血漿處理的年老NSG小鼠中觀察到的學(xué)習(xí)和記憶增加的潛在原因。如圖23所示,我們在來自臍帶血漿處理的小鼠的海馬切片中觀察到比來自媒介處理的小鼠的切片中顯著更高水平的LTP??傊?,我們的數(shù)據(jù)指出了這樣的機制,通過該機制臍帶血漿中存在的因子增強了年老大腦的學(xué)習(xí)和記憶,可能是通過增加參與學(xué)習(xí)和記憶的基因的表達,其最終導(dǎo)致引起LTP增加的細胞變化。

我們的數(shù)據(jù)揭示,人血漿特別是臍帶血漿能復(fù)原NSG小鼠中大腦衰老的多個方面,包括海馬中cfos表達的變化。為了評估在功能免疫系統(tǒng)的設(shè)定中是否也觀察到這些變化,我們利用了由斯坦福大學(xué)Liqun Luo實驗室開發(fā)的TRAP-FOS小鼠模型(Guenthner et al.Permanent genetic access to transiently active neurons via TRAP:targeted recombination in active populations(經(jīng)由TRAP永久遺傳獲得瞬時活性神經(jīng)元:活躍群體中的靶向重組).Neuron 78,773-784(2013))。急性操縱經(jīng)常導(dǎo)致即早基因表達的瞬時變化,包括cfos的表達,其可能難以在分析的同時進行檢測。在活性重組(TRAP)模型中的靶向重組中,他莫昔芬依賴性CreER-T2可以操縱依賴性方式從FOS啟動子表達,這導(dǎo)致一旦表達即為永久的熒光效應(yīng)蛋白表達。以這種方式,我們能夠提供人臍帶血漿的急性治療,從而檢查cfos表達的快速變化,同時還防止顯著的免疫應(yīng)答。僅單次注射后,我們發(fā)現(xiàn)相比用媒介處理的TRAP-FOS小鼠,在TRAP-FOS小鼠中用臍帶血漿處理導(dǎo)致齒狀回和海馬的CA1中從cfos啟動子驅(qū)動熒光蛋白的顯著更多的經(jīng)TRAP的神經(jīng)元(圖24)。年老的人血漿不足以增加這樣的表達。我們的結(jié)果表明,人血漿中存在的因子在體內(nèi)逆轉(zhuǎn)大腦衰老進程中有明確的功能重要性。鑒于在小鼠中使用人血漿因子的結(jié)果,分級的人血漿將會靶向人大腦中類似的生物過程,為經(jīng)歷年齡有關(guān)認(rèn)知減退的患者提供了明顯的好處。

實施例8

向患有輕度至中度阿爾茨海默氏病的人類患者靜脈輸注來自年幼血液供體(年齡小于30歲)的人血漿200毫升。重復(fù)該程序,例如每周一次,持續(xù)4周,在此期間,護理人員記錄患者的一般功能和日常生活活動。治療完成后,使用功能性MRI掃描患者大腦中休息狀態(tài)額大腦活動,用一連串神經(jīng)心理測試評估患者的認(rèn)知功能。任何時候患者、護理人員和主管該治療或測試的醫(yī)生不知道患者是已經(jīng)接受年幼血漿還是作為對照的生理鹽水。然后將處理后獲得的測量結(jié)果與開始處理前對患者進行的類似測量進行比較。據(jù)觀察,接受年幼血漿的患者表現(xiàn)出改善的一般功能和日常生活活動。

盡管附加以下條款,本公開內(nèi)容還通過下列條款進行限定:

1.一種治療個體的衰老相關(guān)病癥的方法,該方法包括:

向個體施用有效量的年幼血漿產(chǎn)品以治療該個體的衰老相關(guān)病癥。

2.根據(jù)條款1所述的方法,其中年幼血漿產(chǎn)品不是全血。

3.根據(jù)條款1和2所述的方法,其中年幼血漿產(chǎn)品缺少紅細胞和/或白細胞。

4.根據(jù)條款1、2或3所述的方法,其中所述年幼血漿產(chǎn)品是非細胞的。

5.根據(jù)前述條款中任一項所述的方法,其中年幼血漿產(chǎn)品缺少平均分子量低于預(yù)定閾值的蛋白。

6.根據(jù)前述條款中任一項所述的方法,其中年幼血漿產(chǎn)品獲自40歲以下的供體。

7.根據(jù)條款6所述的方法,其中年幼血漿產(chǎn)品獲自新生兒的臍帶。

8.根據(jù)前述條款中任一項所述的方法,其中衰老相關(guān)病癥是衰老相關(guān)認(rèn)知障礙。

9.根據(jù)條款8所述的方法,其中衰老相關(guān)認(rèn)知障礙包括選自下組的認(rèn)知能力障礙:注意力和集中力;學(xué)習(xí)復(fù)雜的任務(wù)和概念;記憶力;信息處理;視覺空間功能;產(chǎn)生和理解語言;言語流暢;解決問題;做決策;和執(zhí)行功能。

10.根據(jù)條款9所述的方法,其中衰老相關(guān)認(rèn)知障礙是與自然衰老相關(guān)的認(rèn)知障礙。

11.根據(jù)條款9所述的方法,其中衰老相關(guān)認(rèn)知障礙是與衰老相關(guān)疾病或病癥有關(guān)的認(rèn)知障礙。

12.根據(jù)條款11所述的方法,其中衰老相關(guān)疾病或病癥是阿爾茨海默氏病、帕金森氏病、亨廷頓舞蹈病、額顳葉癡呆、肌萎縮性側(cè)索硬化癥、多發(fā)性硬化、青光眼、肌強直性營養(yǎng)不良、進行性核上性麻痹、脊髓性肌萎縮、多系統(tǒng)萎縮癥、共濟失調(diào)、血管性癡呆或其他癡呆癥。

13.根據(jù)前述條款中任一項所述的方法,其中該方法還包括:

測量個體的認(rèn)知能力,和

檢測施用年幼血漿產(chǎn)品后個體的認(rèn)知能力退化速率的下降。

14.根據(jù)條款1-12中任一項所述的方法,該方法還包括:

測量個體的認(rèn)知能力,和

檢測施用血液產(chǎn)品后個體的認(rèn)知能力的穩(wěn)定或提高。

15.根據(jù)條款1至7中任一項所述的方法,其中衰老相關(guān)病癥是器官功能的改善。

16.根據(jù)條款15所述的方法,其中器官是中樞神經(jīng)系統(tǒng)器官。

17.根據(jù)條款15所述的方法,其中器官是外圍器官。

18.根據(jù)前述條款中任一項所述的方法,其中個體是人。

19.根據(jù)條款18所述的方法,其中個體為50歲以上。

20.試劑盒,其包括:

兩個以上的容器,其中每個容器包含:

年幼血漿產(chǎn)品;和

識別信息,其包括年幼血漿產(chǎn)品供體的年齡相關(guān)數(shù)據(jù)。

21.根據(jù)條款20所述的試劑盒,其中年齡相關(guān)數(shù)據(jù)包括收獲時年幼血漿產(chǎn)品供體的年齡。

22.根據(jù)條款20至21所述的試劑盒,其中年幼血漿產(chǎn)品缺少紅細胞。

23.根據(jù)條款20至22中任一項所述的試劑盒,其中年幼血漿產(chǎn)品缺少白細胞。

24.根據(jù)條款20至23中任一項所述的試劑盒,其中年幼血漿產(chǎn)品是非細胞的。

25.根據(jù)條款20至24中任一項所述的試劑盒,其中年幼血漿產(chǎn)品缺少平均分子量低于預(yù)定閾值的蛋白。

26.根據(jù)條款20至25中任一項所述的試劑盒,其中年幼血漿產(chǎn)品獲自年齡為40歲以下的供體。

27.根據(jù)條款26的試劑盒,其中年幼血漿產(chǎn)品獲自新生兒的臍帶。

28.一種生產(chǎn)用于治療個體的衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的血液產(chǎn)品的方法,該方法包括:

從來自年幼供體的含血漿的血液產(chǎn)品中除去平均分子量低于預(yù)定閾值的蛋白,以生產(chǎn)用于治療衰老相關(guān)認(rèn)知障礙的血液產(chǎn)品。

29.根據(jù)條款28所述的方法,其中所述除去包括尺寸排阻層析。

30.根據(jù)條款28或29所述的方法,其中含血漿的血液產(chǎn)品是通過血漿取出法從年幼供體收獲而得。

31.根據(jù)條款28至30中任一項所述的方法,其中含血漿的血液產(chǎn)品通過以下方法制備,該方法包括:

將抗凝劑加入到從年幼供體收獲的全血中,

以有效沉淀血液中的細胞的速率離心抗凝劑處理的血液,和

采集上清液,其中所述上清液是含血漿的血液產(chǎn)品。

32.根據(jù)條款31所述的方法,其中該方法還包括在除去平均分子量低于預(yù)定閾值的蛋白之前或之后冷凍保存血液產(chǎn)品。

33.根據(jù)條款28至32中任一項所述的方法,其中供體是人。

34.根據(jù)條款33所述的方法,其中供體為40歲以下。

35.血液產(chǎn)品在治療個體衰老相關(guān)病中的用途,所述血液產(chǎn)品是根據(jù)條款28至34中任一項制備。

前述僅說明了本發(fā)明的原理。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設(shè)計各種布置,它們雖然未在本文中明確描述或示出,但體現(xiàn)了本發(fā)明的原理并包括在其精神和范圍之內(nèi)。此外,本文列舉的所有實例和條件性語言主要旨在幫助讀者理解本發(fā)明的原理和發(fā)明人為現(xiàn)有技術(shù)所貢獻的構(gòu)思,并且應(yīng)當(dāng)被解釋為不限于這些具體列舉的實例和條件。此外,記載本發(fā)明的原理、方面和實施例以及其具體實例的所有陳述意在涵蓋其結(jié)構(gòu)和功能等同物。此外,希望這類等同物包括當(dāng)前已知的等同物以及將來研發(fā)的等同物,即執(zhí)行相同功能的任何元件,不管結(jié)構(gòu)如何。因此本發(fā)明的范圍并不意圖限于本文所示和描述的典型實施例。更確切地說,本發(fā)明的范圍和精神由所附的權(quán)利要求書體現(xiàn)。

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