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身体器官之间的通信线路:抗衰老的新视角
2024-01-23 09:42  点击:29
  近年来,科学家们开始深入探索身体器官之间的通信线路在衰老过程中的作用。这些错综复杂的线路就像是身体的“电路图”,确保各个器官能够协同工作。然而,随着年龄的增长,这些线路逐渐退化,导致器官之间的信息传递受阻,从而引发一系列健康问题。
 
在一项最新的研究中,来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员发现了一条关键的通信途径,它连接着大脑和身体脂肪组织,形成了一个反馈回路。这一发现表明,这个反馈回路的衰退是导致健康问题增加和自然衰老的主要原因。这一发现对于未来的抗衰老干预措施的开发具有重要的指导意义。相关研究成果发表在《Cell metabolism》期刊上。
 
在这项研究中,科学家们特别关注了下丘脑中的一组特定神经元。当这些神经元活跃时,会向身体脂肪组织发出释放能量的信号。研究人员利用遗传和分子手段对一组特殊的小鼠进行了研究,这些小鼠在达到一定年龄后能够维持这种通信途径的开启状态。
 
实验结果显示,与正常衰老过程的小鼠相比,这些神经元活跃的小鼠表现出更为活跃的状态,展现出延缓衰老的迹象,并且寿命更长。这一发现表明,通过操纵大脑的关键部分,可以延缓小鼠的衰老过程并延长其健康寿命。这一突破性的研究成果对于抗衰老领域具有重要意义,因为在之前的类似研究中,主要是在较为简单的生物体(如线虫和果蝇)身上观察到延长寿命的效果。
 
这些特定的神经元位于下丘脑的背内侧核区域,它们会产生一种名为Ppp1r17的蛋白。当Ppp1r17出现在细胞核中时,这些神经元开始活跃,进而触发交感神经系统,控制人体的应激反应。众所周知,应激反应会对全身产生广泛的影响,包括导致心率加快和消化减慢。
 
研究人员发现,下丘脑中的这些神经元在应激反应中引发了一连串的事件,激活了支配储存于皮下和腹部白色脂肪组织的神经元。被激活的白色脂肪组织会释放脂肪酸到血液中,这些脂肪酸可作为身体活动的能量来源。此外,白色脂肪组织还会释放另一种重要的蛋白——ENAMPT酶,该酶会返回下丘脑,为大脑提供能量。
 
这个反馈回路在为身体和大脑提供能量方面起着至关重要的作用。然而,随着年龄的增长,Ppp1r17蛋白逐渐离开这些神经元的细胞核,导致下丘脑中的神经元信号减弱。随着时间的推移,整个白色脂肪组织的神经系统线路逐渐萎缩,曾经紧密相连的神经网络变得稀疏。这导致了脂肪堆积、体重增加以及为大脑和其他组织提供的能量减少。
 
研究人员还发现了一种可能的方法来维持这个大脑-白色脂肪组织反馈回路。他们发现,如果使用遗传方法使Ppp1r17保持在老龄小鼠下丘脑中的这些神经元的细胞核内,这些小鼠会表现得更为活跃,并比对照组小鼠寿命更长。此外,研究人员还利用一种技术直接激活了老龄小鼠下丘脑中的这些特定神经元,并观察到了类似的抗衰老效果。
 
值得注意的是,这些研究成果为我们提供了一个全新的视角来理解衰老过程,并可能为开发新的抗衰老干预措施提供思路。目前,研究人员正在研究如何通过补充ENAMPT酶来维持大脑和白色脂肪组织之间的反馈回路。这种由白色脂肪组织产生的酶能够返回大脑为组织提供能量。当白色脂肪组织将这种酶释放到血液中时,它被包裹在胞外囊泡中,可以从血液中收集和分离出来。研究人员已经证实,通过胞外囊泡递送ENAMPT可以增加下丘脑中的细胞能量水平并延长小鼠的寿命。他们期待着继续研究如何维持大脑和身体其他器官之间的通信线路,以进一步揭示抗衰老的奥秘。
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