中國學(xué)者發(fā)現(xiàn)神經(jīng)肽改變動物衰老速度 | 前沿
? 常見模式動物線蟲，圖片來自wikipedia
撰文 | 葉水送
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我們正在迎接一個“銀發(fā)”世界，全世界人口的中位年齡（簡稱平均年齡）在不斷增加，以全球發(fā)達國家的12億人口為例，1950年，這些國家人口的中位年齡為28歲，2010年這一數(shù)字為40歲，而到2050年，中位年齡會繼續(xù)攀升，增長至44歲。這意味著，我們抬眼望去，將會是一個白發(fā)蒼蒼的世界，這主要源于全球人口生殖率的下降以及壽命的延長。
? 全球超過65歲的老人比例，迅速攀升，圖片來自wikipedia
衰老盡管是一種正常的生理過程，但它免不了給人帶來一些煩惱：身體機能下降，疾病趁虛而入。衰老的確與許多疾病相關(guān)，如癌癥、肥胖以及神經(jīng)退化等疾病。在一個快速老化的世界里，我們有必要對衰老的機制進行充分的了解。
? 基因突變會改變衰老的速率，圖片來自nature
每個人都會衰老，但有些人衰老得慢一點，有的人會快一些，還有一些罕見的遺傳突變會導(dǎo)致早衰，如兒童的早老癥（Progeria）。盡管研究者對衰老的自然變異非常感興趣，但目前尚未找到相關(guān)因子調(diào)控這一過程。11月9日，國際著名學(xué)術(shù)雜志《自然》，在線發(fā)表了中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所蔡時青課題組有關(guān)衰老方面的論文：Genetic variation in glia–neuron signalling modulates ageing rate。研究者發(fā)現(xiàn)，大腦神經(jīng)膠質(zhì)細胞突變會改變衰老的速率，簡單來說，研究者發(fā)現(xiàn)了兩個與衰老有關(guān)的遺傳突變，它們會降低線蟲的交配和攝食行為。通過進一步的研究發(fā)現(xiàn)，這兩個遺傳突變會調(diào)控動物的神經(jīng)活動。這項研究為我們了解衰老機制提供了新的見解。
? 調(diào)控衰老相關(guān)的分子機制，圖片來自nature
? 神經(jīng)肽介導(dǎo)的膠質(zhì)細胞-神經(jīng)元信號通路的遺傳多態(tài)性調(diào)控衰老速度
研究者發(fā)現(xiàn)，線蟲（Caenorhabditis elegans）神經(jīng)膠質(zhì)細胞rgba-1基因產(chǎn)物會產(chǎn)生4種不同類型的神經(jīng)多肽，其從膠質(zhì)細胞中釋放出去，與由神經(jīng)元細胞基因npr-28表達的受體結(jié)合起來，進而調(diào)控線蟲的衰老速度。主要體現(xiàn)在如下幾個指標：生殖、攝食、運動能力的下降。RGBA-1神經(jīng)肽會激活多巴胺能神經(jīng)元和血清素能神經(jīng)元上的NPR-28受體，加速細胞衰老。這條信號通路還可減少線粒體非折疊蛋白反應(yīng)（UPRmt）激活，具體是通過SIR-2.1通路，加速細胞的衰老。
線蟲是常見的實驗?zāi)Ｊ絼游镏唬鼈兊幕蚪M小、生長繁殖快，是研究衰老的理想模式生物。根據(jù)研究者介紹，目前他們通過全基因組篩選維持神經(jīng)元功能的突變體，以此找到一些與衰老相關(guān)的基因，同時在線蟲和小鼠上探討這些基因的功能和作用機制。至于在這項研究中，神經(jīng)肽是否在調(diào)節(jié)人類衰老方面發(fā)揮著相似作用，還需進一步的研究。
今年7月，《知識分子》還介紹了美國愛因斯坦醫(yī)學(xué)院學(xué)者蔡東升及其團隊在小鼠身上發(fā)現(xiàn)，下丘腦中的干細胞數(shù)量與衰老有關(guān)。當下丘腦干細胞減少時，小鼠整個身體呈現(xiàn)衰老的跡象，如果在中年小鼠的下丘腦中，增加干細胞的數(shù)量，小鼠則會減緩衰老的過程。
目前，有關(guān)衰老的理論主要有，基因組不穩(wěn)定、端?？s短、表觀遺傳學(xué)改變 , 線粒體功能異常等。這項研究有助于我們對衰老的生理機制有進一步的認識。
? 長壽基因和飲食對小鼠壽命的影響，圖片來自nature
那么，該如何保持健康長壽？通過上圖我們可看到遺傳作用和飲食對小鼠的壽命影響很大，攜帶有長壽基因的小鼠（DF）要比普通小鼠（WT）壽命長，同時嚴格控制飲食，使其“食不過飽”，比普通小鼠飲食更少，小鼠的壽命顯著延長。由此可見，壽命的長短并非僅是“聽天由命”，飲食以及運動也會影響壽命。
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Yin JA, Gao G et al. Genetic variation in glia–neuron signalling modulates ageing rate.2017. Nature. DOI: 10.1038/nature24463.
制版編輯： 常春藤｜
