19年10月16日,以哈佛医学院为第一单位,发表在《Nature》杂志上的原创研究:Regulation of lifespan by neural excitation and REST,揭示了一种由神经回路活动介导的由REST蛋白调节的控制衰老的保守机制。 该研究为神经系统活动影响人类寿命又添一新证据。以往研究表明,神经系统的某些部分会影响动物的衰老,但科学界对寿命长短的调节机制一直以来知之甚少。该研究证明长寿个体与其大脑皮层中独特的转录组特征有关,其特征是与神经兴奋和突触功能相关的基因下调。 研究人员首先分析了数百名60--100多岁、生前认知功能良好的死者的脑组织中的基因表达情况。发现长寿人群(85岁以上)其脑内与神经兴奋相关的基因的表达水平比寿命相对短人群(60岁至80岁)要低。 在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中,神经兴奋随着年龄的增长而增加,抑制它整体、谷氨酸能或胆碱能神经元的兴奋性,均可以增加寿命。 研究人员们还发现,寿命是由神经回路的兴奋-抑制平衡动态调节的。神经兴奋通过胰岛素和胰岛素样生长因子信号通路起作用,这种信号级联反应的关键蛋白是一种可以抑制神经兴奋的蛋白REST。在动物模型中阻断REST或其功能类似物,可导致更高强度的神经活动和动物的更早死亡,而增强REST则会有效果结果。 研究人员发现,与七八十岁去世的人相比,百岁老人大脑细胞核中的REST要多出很多。在长寿人群中,转录因子REST被上调,并抑制与兴奋相关的基因。 在衰老过程中,缺乏REST的小鼠表现出皮层活动和神经元兴奋性的增加。类似地,秀丽隐杆线虫REST同源基因spr3和spr4中的功能缺失突变会提高神经兴奋,而与长寿正相关的daf-2突变体表达降低。在野生型蠕虫中,过表达的spr4也可以抑制神经兴奋性,从而延长寿命。 另外,REST、spr3、spr4以及降低神经兴奋性均可激活哺乳动物和蠕虫体内与长寿相关的转录因子FOXO1和DAF-16。 虽然该研究并没有弄清一个人的思想、个性或行为是否会影响其寿命或如何影响其寿命,但研究人员认为,其研究成果可以为涉及神经过度活动的疾病,如阿尔茨海默病和躁郁症的新疗法设计提供参考。 研究人员还指出,人类神经活动的变化可能既有遗传原因,又有环境原因,因而相关的治疗干预手段也可多样化,他们的新发现就增加了通过某些药物(如针对REST的药物)或某些行为(如冥想)调节神经活动来延长寿命的可能性。 有趣的是,这个关键蛋白竟然是REST(休息!额…,好冷的梗啊)。所以,奉劝小伙伴们多休息,别熬夜,不要让你的大脑透支。 参考内容: |
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