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最近,哈佛医学院团队在《自然》杂志上发表了一项研究成果:神经元的兴奋程度是决定寿命长短的主要因素,兴奋程度高的人寿命较短,而长寿的人神经兴奋程度较低。据了解,这是科学家首次发现神经系统活动影响人类寿命的证据。如何解读这一发现呢?
衰老与神经系统的兴奋性相关?
衰老会影响神经系统是个常识,阿尔茨海默病等衰老相关的神经退行性疾病,都可以证明这一点。之前已有科学家观察到:神经系统的信号可以影响生命体的衰老速度。例如,消除线虫体内特定的神经元,就可以改变线虫的寿命;胰岛素/IGF信号减少带来的寿命延长,可以通过恢复特定神经元的功能消除。但之前的研究,旨在探索是否有特定神经元与线虫的寿命相关,还没有人用人体来做研究。
哈佛的Bruce Yankner教授的团队找到了三个已知的大脑转录组队列研究,这三个队列里面的老年人在去世时都没有认知问题,年龄涵盖了60岁到100多岁。然后他们分析比较了长寿组(85岁以上)和非长寿组(80岁以下)基因表达的差异。研究结果让研究人员大吃一惊:与80岁前去世的老年人相比,85岁以后去世的老年人神经兴奋相关基因表达量显著降低。研究人员认为,这个结果暗示,长寿可能与神经兴奋性较低有关。
研究人员又从遗传、分子和细胞的角度,在线虫身上开展研究。结果再次证实:改变神经的兴奋性确实会影响寿命,抑制就延长,增强就缩短。那么这背后的机制又是什么呢?
REST蛋白——长寿的开关?
早在2014年,Yankner团队就注意到了REST蛋白在老年人大脑中的作用,许多基因的表达受这个REST蛋白的调控,而且REST蛋白对大脑有保护作用。再看研究数据,在那些神经兴奋相关基因表达下调的长寿人群中,都发现了REST基因大量表达的痕迹。而且,那些基因的表达下降确实与REST基因表达上升呈正相关。为了更直观的证明这一点,他们又在小鼠体内展开了研究。结果明确无误地告诉研究人员:REST可以全面抑制神经系统活动,并防止大脑过度兴奋。
在后续的研究中,研究人员发现,REST蛋白的大量存在,会降低神经元的兴奋性,而这种降低又会激活FOXO1蛋白——这个胰岛素/IGF信号通路下游分子的表达,最终起到了延长寿命的作用。而热量限制的抗衰老作用,也是通過影响胰岛素/IGF信号通路实现的。因此,研究人员认为,激活REST或者降低神经元的兴奋性可能是减缓人类衰老的一种方法。
过度兴奋会折寿吗?
虽然神经过度兴奋会表现为肌肉抽搐、情绪波动和思想变化等,但是这个研究还不能告诉我们,个人的行为、思想和情绪是否会影响寿命。还需要科学家从人类行为的角度,去继续深入研究长寿这个问题。
衰老与神经系统的兴奋性相关?
衰老会影响神经系统是个常识,阿尔茨海默病等衰老相关的神经退行性疾病,都可以证明这一点。之前已有科学家观察到:神经系统的信号可以影响生命体的衰老速度。例如,消除线虫体内特定的神经元,就可以改变线虫的寿命;胰岛素/IGF信号减少带来的寿命延长,可以通过恢复特定神经元的功能消除。但之前的研究,旨在探索是否有特定神经元与线虫的寿命相关,还没有人用人体来做研究。
哈佛的Bruce Yankner教授的团队找到了三个已知的大脑转录组队列研究,这三个队列里面的老年人在去世时都没有认知问题,年龄涵盖了60岁到100多岁。然后他们分析比较了长寿组(85岁以上)和非长寿组(80岁以下)基因表达的差异。研究结果让研究人员大吃一惊:与80岁前去世的老年人相比,85岁以后去世的老年人神经兴奋相关基因表达量显著降低。研究人员认为,这个结果暗示,长寿可能与神经兴奋性较低有关。
研究人员又从遗传、分子和细胞的角度,在线虫身上开展研究。结果再次证实:改变神经的兴奋性确实会影响寿命,抑制就延长,增强就缩短。那么这背后的机制又是什么呢?
REST蛋白——长寿的开关?
早在2014年,Yankner团队就注意到了REST蛋白在老年人大脑中的作用,许多基因的表达受这个REST蛋白的调控,而且REST蛋白对大脑有保护作用。再看研究数据,在那些神经兴奋相关基因表达下调的长寿人群中,都发现了REST基因大量表达的痕迹。而且,那些基因的表达下降确实与REST基因表达上升呈正相关。为了更直观的证明这一点,他们又在小鼠体内展开了研究。结果明确无误地告诉研究人员:REST可以全面抑制神经系统活动,并防止大脑过度兴奋。
在后续的研究中,研究人员发现,REST蛋白的大量存在,会降低神经元的兴奋性,而这种降低又会激活FOXO1蛋白——这个胰岛素/IGF信号通路下游分子的表达,最终起到了延长寿命的作用。而热量限制的抗衰老作用,也是通過影响胰岛素/IGF信号通路实现的。因此,研究人员认为,激活REST或者降低神经元的兴奋性可能是减缓人类衰老的一种方法。
过度兴奋会折寿吗?
虽然神经过度兴奋会表现为肌肉抽搐、情绪波动和思想变化等,但是这个研究还不能告诉我们,个人的行为、思想和情绪是否会影响寿命。还需要科学家从人类行为的角度,去继续深入研究长寿这个问题。