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科学家们指出神经活动对人类寿命起作用

[日期:2019-10-22] 来源:SD/华东公共卫生  作者:华东公共卫生 编译 [字体: ]

为了健康

神经活动与寿命

Date:October 16, 2019
Source:Harvard Medical School

      哈佛医学院布拉瓦尼克研究所的科学家们领导的一项研究显示,大脑的神经活动——长期以来与痴呆症和癫痫等疾病有关——也在人类衰老和寿命中发挥着作用。
      这项研究发表在10月16日的《自然》杂志上,基于人类大脑、老鼠和蠕虫的发现,表明大脑的过度活动与较短的寿命有关,而抑制这种过度活动可以延长寿命。
      这一发现为神经系统的活动影响人类寿命提供了第一个证据。尽管先前的研究表明,部分神经系统会影响动物的衰老,但神经活动在衰老中的作用,特别是在人类中,仍然不清楚。
      资深作者、英国皇家科学院遗传学教授、保罗•F•格伦衰老生物学中心的联合主任布鲁斯•扬克纳说:“我们发现的一个有趣的方面是,像神经回路的活动状态这样短暂的东西可能对生理学和寿命产生如此深远的影响”。
      神经兴奋似乎沿着一系列众所周知的影响寿命的分子事件起作用:胰岛素和胰岛素样生长因子(igf)信号途径。
      这个信号级联的关键似乎是一种叫做rest的蛋白质,之前由yankner实验室证明,这种蛋白质可以保护衰老的大脑免受痴呆症和其他压力。
      神经活动是指大脑中不断闪烁的电流和传导。作者说,过度的活动或兴奋可以通过多种方式表现出来,从肌肉抽搐到情绪或思想的改变。
      目前尚不清楚一个人的思想、性格或行为是否或如何影响其寿命。
      研究人员说,这项研究可以为阿尔茨海默病和双相情感障碍等涉及神经过度活动的疾病设计新的治疗方法。
      这项发现提出了一种可能性,即某些药物,如针对休息的药物,或某些行为,如冥想,可以通过调节神经活动来延长寿命。
      yankner说,人类神经活动的变异可能有遗传和环境两方面的原因,这将为未来的治疗干预开辟道路。
Yankner的研究,分析了数百名60岁到100岁之间死亡的人捐赠的脑组织中的基因表达模式——各种基因的开启和关闭程度。
      这些信息是通过对老年人的三项独立研究收集的。目前分析的样品在认知上是完整的,这意味着他们没有痴呆症。
      Yankner说,年龄较大和较年轻的研究参与者之间出现了显著的差异:寿命长的人——85岁以上的人——神经兴奋相关基因的表达低于60至80岁之间死亡的人。
      现在科学家面临的问题是相关性还是因果关系?这种神经兴奋的差异是仅仅与决定寿命的更重要因素同时发生,还是兴奋水平直接影响寿命?
      研究小组进行了一系列实验,包括对秀丽隐杆线虫模型生物的基因、细胞和分子生物学测试;对转基因小鼠的分析;以及对生活了一个多世纪的人的额外脑组织分析。
      这些实验表明,改变神经兴奋确实会影响寿命——并从分子水平得以阐明。
      所有的迹象都指向蛋白质的REST部分。
      研究人员发现,已知调节基因休息也会抑制神经兴奋。在动物模型中阻断休息或其等效物会导致更高的神经活动和更早的死亡,而促进休息则相反。而百岁老人在脑细胞核内的休息时间明显多于70、80岁的老人。
      研究合著者、英国医学科学院遗传学教授莫妮卡•科莱亚科沃(Monica Colaiácovo)说:“看到所有这些不同的证据是如何融合在一起的,这非常令人兴奋。”
      研究发现从蠕虫到哺乳动物,rest抑制中枢神经兴奋相关基因的表达,如离子通道、神经递质受体和突触的结构成分。低激发反过来激活一个称为叉头转录因子的蛋白质家族。在许多动物中,这些蛋白质通过胰岛素/igf信号传导介导了一条“长寿途径”。科学家认为,热量限制也能激活这一途径。

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