随着年龄的增长,智慧和经验或许会随之增加,但衰老所带来的生物学逐渐退化对任何人来说都不是一件愉快的事情。然而,一项针对小鼠的新研究表明,衰老可能并不总是不可避免的。
穿过脂肪组织的神经(绿色)因缺乏使用而退化,变得稀疏(右)。
华盛顿大学发育生物学家Shin-ichiro Imai表示:“我们展示了一种通过操纵大脑中重要部分来延缓衰老并延长小鼠健康寿命的方法。”
我们的大脑通过神经冲动控制着大量身体功能,这些冲动可以根据激素的涨落管理通讯网络。随着年龄的增长,承载这些通讯信号及其周围环境的基础设施会逐渐退化,导致越来越多的故障。因此,我们的器官和组织开始错过维持自身所需的信号。
之前的研究已经发现,大脑和脂肪组织(特别是白色脂肪)之间的通路中的一些信号化学物质与小鼠的衰老相关联,因此Imai和同事们对这个通信网络的关键早期步骤进行了更深入的研究。
他们让一组小鼠自然衰老,同时调整了大脑到脂肪路径开始的神经元,使其保持活跃。这些细胞,DMHPpp1r17,隐藏在我们大脑的下丘脑中,这是我们神经系统和身体激素系统之间的重要通道。
令人难以置信的是,接受神经元激活处理的小鼠比对照组小鼠多活了60至70天,而对照组小鼠的寿命通常在大约1000天左右。
更重要的是,接受神经治疗的小鼠在老年时期拥有更厚、更亮的毛皮,并且活动更加频繁,这表明它们的健康状况更好。
进一步的调查揭示了其中的机制。当DMHPpp1r17神经元处于激活状态时,它们可以激活我们身体的战斗或逃跑反应——我们的交感神经系统使用Ppp1r17分子。这促进了我们身体白色脂肪储存的使用,释放出一种叫做eNAMPT的蛋白质,反过来调节下丘脑神经元,完成了这个回路。
研究人员在他们的论文中解释说:“Ppp1r17在人类、黑猩猩、猴子、大鼠、小鼠、牛、兔子、鸡、非洲爪蛙和斑文鸟等各种脊椎动物物种中都得到了很好的保守,这表明Ppp1r17在整个进化过程中承载了一些基本功能。”
这是为我们的身体供能的一个重要回路,但正常衰老的小鼠开始产生较少的Ppp1r17,激活较少的脂肪储存。随着活动的减少,我们脂肪组
织中的神经开始退化,这意味着产生更少的eNAMPT,因此激活更少的下丘脑神经元,形成了一种自我传播的退化系统。
还有许多细节需要梳理,包括eNAMPT是否直接作用于下丘脑神经元,或者是否有更多中间步骤。该团队还热衷于发现这个反馈循环是否影响我们身体内其他组织类型(如骨骼肌)之间的通信。
如果是这样,这可能解释了很多问题,因为许多已知的生物衰老因素,包括压力和减压剂、体重和运动,都影响着这个大脑到脂肪系统的某些部分——这又是一个例子,展示了我们与周围世界在生理上是多么紧密相连。
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