近年來的研究提示,身體器官和組織之間的組織間通訊功能是衰老的關鍵調節(jié)器。當這些通訊暢通時,身體的器官和系統(tǒng)能夠很好地協(xié)同工作。但隨著年齡的增長,這些通訊會惡化,器官無法獲得正常運作所需的分子和電信號,導致各種衰老表型并限制壽命和健康壽命。
在哺乳動物中,下丘腦充當高級「衰老控制中心」,抵消與年齡相關的病理生理變化,從而延長壽命,因此,維持下丘腦功能對于對抗衰老表型和延長壽命及健康壽命至關重要。
這項研究發(fā)現(xiàn),存在一條連接大腦和身體脂肪組織的關鍵通信通路,該通路似乎對全身能量產生至關重要,DMHPpp1r17 神經元通過下丘腦-脂肪組織間通訊調節(jié)小鼠的衰老和壽命,該通路的逐漸惡化導致了自然衰老所僅有的健康問題的增加,而維持該通路,能夠顯著延長壽命、減緩衰老。這項研究對開發(fā)未來的延長壽命和減緩衰老的干預措施具有重要意義。
下丘腦在哺乳動物中扮演著衰老控制中心的角色,通過組織間通訊來抵消年齡相關的生理衰退。
該研究在下丘腦中發(fā)現(xiàn)了一組特定的神經元亞群,這些神經元位于大腦的下丘腦背內側核(DMH),其表達一種重要的蛋白質——Ppp1r17,當這種蛋白質出現(xiàn)在神經元細胞核內時,神經元就會活躍并刺激交感神經系統(tǒng),該系統(tǒng)控制著身體的戰(zhàn)斗或逃跑反應。
大部分人都知道的是戰(zhàn)斗或逃跑反應對整個身體都有廣泛的影響,包括導致心率加快和消化減慢。作為這種反應的一部分,研究團隊發(fā)現(xiàn)下丘腦中的神經元——DMHPpp1r17 會引發(fā)一系列事件,觸發(fā)控制白色脂肪組織的神經元,這種脂肪組織儲存在皮膚下和腹部。激活的脂肪組織向血液中釋放脂肪酸,可用于為身體活動提供燃料。激活的脂肪組織還釋放另一種重要的蛋白質——細胞外煙酰胺磷酸核糖轉移酶(eNAMPT),它會返回到下丘腦,并允許大腦為其功能提供燃料。這種反饋循環(huán),對于為身體和大腦提供燃料至關重要,但隨著衰老的進行,這一反饋循環(huán)會減慢。隨著年齡的增長,Ppp1r17 蛋白傾向于離開神經元細胞核,當這種情況發(fā)生時,DMHPpp1r17 神經元會發(fā)出的信號減弱。隨著使用的減少,貫穿白色脂肪組織的神經系統(tǒng)線路逐漸縮短,曾經密集的神經網絡(下圖左)變得稀疏(下圖右)。脂肪組織不再接收到那么多釋放脂肪酸和 eNAMPT 的信號,導致脂肪堆積、體重增加和大腦和其他組織所需能量的減少。
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