昔日《天然》提醒长命关键,延缓衰老在于“歇息”?

昔日《天然》提醒长命关键,延缓衰老在于“歇息”?
2019年10月17日 08:33 新浪科技综合

  来源:学术经纬

  老话说,生命在于活动。明天,顶尖学术期刊《天然》在线发表的一项新研究却告诉我们,长命在于REST(歇息)……

  来自哈佛大年夜学医学院的Bruce Yankner传授及其协作者,基于在形式生物和人类身上所做的各类研究,提醒了神经活动与衰老之间的不测接洽。他们发明,大年夜脑全体神经高兴性对植物寿命有决定性的影响,而一种名为REST的蛋白是个中关键的调理身分。

  《天然》对文章做出的评陈述,这一发明“或许有助于研究人员寻觅延缓人类衰老的新办法”。

 ▲Bruce Yankner传授的研究组努力于懂得衰老、特别是大年夜脑老化的分子基本(图片来源:哈佛医学院官网) ▲Bruce Yankner传授的研究组努力于懂得衰老、特别是大年夜脑老化的分子基本(图片来源:哈佛医学院官网)

  先来熟悉一下REST蛋白。它的全称是克制元素-1-沉默转录因子,望文生义,这类蛋白可以克制某些基因的表达。在神经细胞中,受REST蛋白调控的基因包含一些与神经元高兴性、突触(神经元之间的连接构造)功能有关的基因。所以,REST活性增长时,可以起到防止神经搜集过度高兴的感化。

  Yankner传授之前的研究就留意到这一转录因子能够在调理大年夜脑衰老方面发挥感化。在安康老年人脑中,REST蛋白会被引诱,变得活泼起来;而在诸如阿尔茨海默病等神经退步的老年人脑中,神经细胞损掉REST蛋白。

▲REST在正常老化大年夜脑的神经元中被引诱表达(图片来源:参考材料[4])▲REST在正常老化大年夜脑的神经元中被引诱表达(图片来源:参考材料[4])

  此次研究中,迷信家们在分析老人的大年夜脑样本时,按照去世年纪分了组,比较各组之间基因表达的差别。这些老人生前都没有认知缺点,但成心思的是,85岁以上的长命组中,那些与神经高兴和突触功能相干的基因被下调,表达量相对较低。

  另外一个景象是,比拟只要七八十岁的老人,百岁老人的大年夜脑前额叶皮层中,细胞核内的REST蛋白程度更高。这些成果提示,克制神经活动的高兴性或许与长命有接洽。

▲认知正常的长命老人,大年夜脑皮层中与神经高兴性和突触功能有关的基因表达下调(图片来源:参考材料[1])▲认知正常的长命老人,大年夜脑皮层中与神经高兴性和突触功能有关的基因表达下调(图片来源:参考材料[1])

  那么成绩来了,这类接洽仅仅是伴随着变老过程产生的呢,照样存在因果关系?换句话说,可以证明神经高兴程度影响寿命吗?

  为了做出直接答复,迷信家们转而在一种实验植物上展开实验、寻觅证据。线虫(Caenorhabditis elegans)由于神经环路简单清楚、生命周期短等长处,是今朝研究衰老经常使用的一种形式生物。

  研究人员用药物和遗传把持手段干涉线虫的神经活动,不管是降低它们全体的神经高兴性照样增添突触的旌旗灯号传递,线虫的寿命都取得了延长!相反,加强神经活动,会延长线虫的寿命。

  线虫的基因组中,也有基因编码对应于人类REST的蛋白,SPR-3和SPR-4。当研究者工资增长或增添这组转录因子的程度,可以调理线虫的神经高兴/克制形式,异样还会影响线虫的寿命。

▲降低神经高兴性,线虫的寿命延长(图片来源:参考材料[1])▲降低神经高兴性,线虫的寿命延长(图片来源:参考材料[1])

  对受调控的基因搜集做进一步分析时,这项研究提醒出了一个风趣的机制。迷信家发明,神经活动对寿命的影响和一条重要的代谢旌旗灯号通路有关:胰岛素/胰岛素发展因子1(IGF1)旌旗灯号。这是已知的第一条影响寿命的旌旗灯号通路。

  低胰岛素/IGF1旌旗灯号可以明显延长命命,正是在线虫身上初次取得阐述,尔后又在很多其他物种上取得证明。而Yankner传授的这项研究发明,神经元表达的SPR-3/4是个中的关键。假设缺乏这组蛋白,植物恢复较高的神经高兴性,那么低胰岛素/IGF1旌旗灯号带来的长命好处就会大年夜打扣头。

  类似的成果在哺乳植物小鼠身上也取得了验证:神经元内的REST蛋白与神经活动会调理代谢旌旗灯号通路中的关键分子。

 ▲在线虫和哺乳植物中,神经高兴性调理寿命的机制表示图(图片来源:参考材料[2]) ▲在线虫和哺乳植物中,神经高兴性调理寿命的机制表示图(图片来源:参考材料[2])

  基于这些发明,研究者提出了延缓衰老的新思路,“想法进步REST程度、增添高兴性神经元活动,或许是延缓人类衰老的一种办法。”作者在论文最后说。

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