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鼎龙娱乐场下载·《自然》重磅:生命太奇妙!蔡东升教授团队发现生命衰老全新机制,下丘脑神经干细胞或成为减缓衰老和延长生

时间:2020-01-10 12:55:41 来源:米贝新闻网

鼎龙娱乐场下载·《自然》重磅:生命太奇妙!蔡东升教授团队发现生命衰老全新机制,下丘脑神经干细胞或成为减缓衰老和延长生

鼎龙娱乐场下载,在夜深人静的时候,你有没有想象过自己会有老去的那一天?至于人类距离实现长生不老的梦想究竟还有多久,没人说得准,或许你我此生都无望了。

但是也不能就此悲观,科学家们倒还是很有希望想出办法来减缓身体的衰老,从而尽可能延长生命。

今天,《nature》杂志刊发了美国爱因斯坦医学院蔡东升团队的一项最新成果[1],研究发现位于下丘脑神经干细胞,竟然能够调控整个机体的衰老;研究同时还证明,因下丘脑干细胞缺失造成的机体衰老是可以逆转的,通过补充这些干细胞或者干细胞产生的分子物质,可以减缓甚至扭转整个机体各个方面的衰老。

这是衰老研究领域的一项突破性进展。麻省理工学院分子生物学家leonard guarente认为[2],“这是一篇很有趣的论文,它可以指导人们开发各种抵抗衰老的方法。”

下丘脑

下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的高级神经中枢,体积虽小,但地位很高,是调控整个内分泌系统和机体生理功能的中枢所在。任何下丘脑核团(神经核集合)的损伤都会引起机体异常,包括生长、发育、繁殖和代谢等[3]。

2013年,《nature》杂志就曾发表过神经内分泌学家蔡东升博士的相关研究成果[4]。当时研究人员惊讶地发现,抑制下丘脑炎症能够延缓小鼠机体衰退,并延长小鼠寿命。但是当时并不清楚这个意外发现究竟是怎么回事,更不确定下丘脑中的什么东西参与了对机体衰老的调控。

为了寻找下丘脑参与正常衰老的关键因素,研究人员开始观察成年小鼠下丘脑的细胞变化。在小鼠10月大时,下丘脑干细胞的数量开始减少,正常情况下小鼠在几个月后就会出现衰老迹象。当小鼠大约2岁时(此时的小鼠已经是老年),研究人员观察到大部分下丘脑神经干细胞已经完全不存在了。

那是否就是这些干细胞的缺失导致了衰老?还是两者之间恰好存在相关?

为了探究这个问题,研究人员尝试人为破坏小鼠的下丘脑干细胞,结果发现与对照组相比,这种破坏大大加剧了小鼠的衰老,表现出记忆力、耐力、协调能力和肌肉力量的明显下降,并且出现过早死亡。下丘脑干细胞被破坏70%的小鼠,寿命相应地缩短了8%。

下丘脑干细胞缺失引起的衰老加速和寿命缩短(e-j分别为运动能力、肌肉耐力、协调能力、跑台运动能力、新事物认知能力、社交水平对比,k为组织学照片对比;蓝色为对照组)

接下来,研究人员试图将从新生小鼠下丘脑中取出的干细胞,转移给中年小鼠,以期能够扭转衰老。四个月后,这些接受干细胞治疗的小鼠比同龄对照小鼠具有更好的认知和运动功能,而且寿命也延长了10%。

下丘脑干细胞怎么会如此神奇,竟然能够调控整个机体的衰老?最终,研究人员将目光盯在了干细胞释放的大量mirnas身上。研究人员发现,下丘脑干细胞能够以外泌体的形式释放出巨量的mirnas(小分子rna,具有在翻译水平调控基因表达的功能),因此他们假设,也许是这些mirnas发挥了作用。

为了一探究竟,研究人员从小鼠下丘脑干细胞培养物中分离出富含mirnas的外泌体,并分别注射到下丘脑干细胞被破坏的中年小鼠和正常的中年小鼠脑脊液中。通过组织分析和行为测试,结果显示mirnas治疗能够改善受损中年小鼠的机体运动能力和认知功能,并且显著减缓老化进展。

使用体外培养下丘脑干细胞分泌的外泌体进行治疗结果对比(红色为干细胞缺失,绿色为干细胞缺失后进行外泌体注入治疗,每周2-3次,共治疗三个月)

但是,这些mirnas具体又是怎样调控整个机体衰老的,目前还不得而知。西奈山伊坎医学院神经内分泌学家charles mobbs就指出[5],“目前最大的问题是这些mirnas是如何发挥作用的,另外,来自下丘脑干细胞的microrna是否通过了血液循环,将“命令”传达至整个身体。”

这些mirnas的种类成千上万,研究人员也正在努力确定是哪些种类的mirnas参与了衰老调控。据蔡教授介绍[6],他们已经在试图寻找参与调控衰老的其他作用因子,并表示接下来会在非人灵长类动物中验证是否存在类似的机制。

尽管有这些悬而未决的问题,但charles mobbs仍认为这是一项令人震惊的发现。起码我们知道了下丘脑干细胞对于延缓衰老的重要性,同时也意味着,补充下丘脑干细胞或者其分泌的mirnas,或许能够减缓人类衰老。

如leonard guarente所说[2],“虽然不清楚这种治疗可以将人类延长多久,但是能够减缓衰老,也是极其重要的目标。”

参考资料:

[1]https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23282.html

[2]http://www.nature.com/news/brain-s-stem-cells-slow-ageing-in-mice-1.22367

[3]brooks c m c. the history of thought concerning the hypothalamus and its functions[j]. brain research bulletin, 1988, 20(6): 657-667.

[4]zhang g, li j, purkayastha s, et al. hypothalamic programming of systemic aging involving ikkβ/nf-κb and gnrh[j]. nature, 2013, 497(7448): 211.

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

[6]http://www.einstein.yu.edu/news/releases/1259/brain-cells-found-to-control-aging/

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