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最新研究指向长寿的关窍:下丘脑衰退,你会老得更快!

最新研究指向长寿的关窍:下丘脑衰退,你会老得更快!


为什么酷暑时节你会赶紧喝杯冷饮?这都是下丘脑指挥有功。下丘脑是深埋在脑中的一小块区域,能帮助我们协调体温等体内环境。但是,随着我们的成长,它会渐渐辜负我们。


最近的一项研究指出,随着下丘脑的干细胞不断死亡,它会加剧动物衰老,加速其生理和心理功能的衰退。


最新研究指向长寿的关窍:下丘脑衰退,你会老得更快!


“这是一篇很棒的论文”,纽约市西奈山伊坎医学院神经内分泌学家查尔斯·莫布斯(Charles Mobbs)评论道。密歇根底特律韦恩州立大学的神经内分泌学家玛丽安娜·萨达古尔斯基(Marianna Sadagurski)补充说,这次新发现的衰老机制“是闻所未闻、意想不到的”。


下丘脑埋藏在脑皮层的褶皱深处,负责监管和维持我们的体温、血液浓度及其他生理变量。研究者曾怀疑它与衰老有关——随着我们逐渐长大,下丘脑会出现炎性反应。四年前,纽约市阿尔伯特·爱因斯坦医学院的神经内分泌学家蔡东升(Dongshen Cai)带领的研究小组发现,消除下丘脑的炎症能延缓机体损伤,延长小鼠寿命。


在新的研究中,蔡东升的小组将注意力转向了下丘脑的干细胞。在动物的幼年时期,干细胞分裂,并替代死亡和受损的细胞。科学家发现,小鼠长大后,下丘脑的干细胞数量急剧减少,后来就“基本没有了”。


那么,下丘脑干细胞减少是不是衰老加剧的罪魁祸首呢?为了搞清楚这一点,研究人员试着令干细胞加快凋亡:他们改变了小鼠的基因,给其服用抗病毒药物,即可杀死下丘脑干细胞。70%干细胞死亡,小鼠寿命就会缩短约8%——这项结果发表于近日的《自然》杂志。


同时,小鼠的记忆能力、协调能力和耐受力也大大受损。行为上,它们表现得就像暴躁易怒的祖父母,社交和好奇心都远远不如幼鼠。假如把一个新的东西放进鼠笼,这些小鼠探索新物体的时间只有普通小鼠的一半不到。


下一步,研究人员向中年小鼠的下丘脑注射干细胞,尝试通过此法逆转干细胞的凋亡。实验中,一批小鼠注射的是干细胞,另一批注射的是其他类型的脑细胞,结果前者的寿命比后者延长了10%,而且生理和精神也维持得更好。这样的效果如果放在人类身上,那就意味着能健康地多活好几年。


为什么干细胞会有这样的效果?研究人员假设,干细胞减少会导致器官和组织逐渐凋零,因为死亡的细胞无法再得到补充。而干细胞注射起效如此之快,蔡和他的同事们推断,应该是有一套快速反应机制。


研究团队最终锁定了干细胞产生和释放的mRNA。这些mRNA能向其他细胞传递信息,调控它们生产的蛋白质。蔡的小组发现,下丘脑的干细胞能分泌大量mRNA,存储在一个个叫做外泌体的微小容器中。他们还发现,不注射干细胞,而注射富含mRNA的外泌体(提取于幼鼠的下丘脑干细胞培养物),也能起到同样的延缓衰老的作用。


莫布斯说:“现在的问题是要弄清这些mRNA到底是怎么起作用的。” 蔡说,mRNA分子能刺激其他细胞来控制炎症或压力,但其中的机理还不明确。 mRNA作用的对象也是一个谜——可能只是作用于脑或脊髓的其他细胞,也可能进入血液,作用到全身细胞。


这项工作表明,保护或更替下丘脑的干细胞——换言之,放大mRNA的效果——可以减缓人类衰老。 萨达古尔斯基说,引发干细胞死亡的炎症也许是可以抑制的,现在有些药物(比如治疗糖尿病的阿卡波糖)就能遏制下丘脑的炎症,值得一试。


-End-


编辑:Dionysos

参考:

http://www.sciencemag.org/news/2017/07/breakdown-brain-region-may-accelerate-aging


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