華人學者Nature發文，或揭開下丘腦與衰老間神秘關係的黑盒 | 前沿

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衰老與下丘腦幹細胞存在密切關聯，圖片來自nih.gov

撰文 | 葉水送

責編｜李曉明

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對於大多數人來說，生命的軌跡不外乎如此: 走過易逝的青年，步入穩重的中年，然後是充滿回憶和寧靜的晚年。雖然衰老是一種正常的生理過程，但是它總免不了給人們帶來一些煩惱，這些煩惱既源於我們身體的各項生理機能的退化，也來自於我們對衰老本身缺乏了解。

7月27日，來自美國愛因斯坦醫學院教授蔡東升及其團隊，在小鼠身上發現，下丘腦中的幹細胞與衰老有關，相關研究發表在本周的Nature雜誌上。

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衰老與丘腦幹細胞存在關聯，圖片截自Zhang et al. 2017

下丘腦調控著人類生長、繁殖以及代謝等諸多重要生理功能。這項最新的研究告訴我們，它們也在身體的衰老過程中扮演著重要角色。早在2013年，蔡東升等人就在Nature上發文，介紹了下丘腦在衰老過程中的作用，但其機制並不清楚。

此次研究者發現，當下丘腦幹細胞減少的時候，小鼠整個身體呈現衰老的跡象，如果在中年小鼠的下丘腦中，增加幹細胞的數量，小鼠則會減緩衰老的過程。這表明下丘腦幹細胞在身體系統性衰老過程中扮演著重要的角色。

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論文通訊作者、愛因斯坦醫學院蔡東升教授，圖片來自youtube

研究者發現，當下丘腦幹細胞中蛋白Sox2和Bmil表達量減少的時候，小鼠會因此衰老得更快，壽命縮短。相反，如果修復下丘腦的幹細胞，那麼中齡小鼠的壽命則會延長。

通過了解其背後的分子機制，研究者進一步發現，腦脊液中胞外微小RNA在衰老過程中，也可發揮作用，當小鼠在衰老時，胞外微小RNA會減少，當向小鼠大腦中添加這類RNA時，小鼠的衰老過程就會減緩。

「下丘腦幹細胞在我們整個身體的衰老過程中扮演著重要的角色，具體來說，這是由這些幹細胞釋放的某些微小RNA起重要作用。」蔡東升告訴《知識分子》。 

這些微小RNA未來是否會成為潛在的抗衰老靶點？蔡東升對此表示，「有可能，不過這還需要再進一步的研究。接下來我們將會繪製下丘腦幹細胞及微小RNA在整個身體衰老過程中扮演怎樣的角色。」

在生命科學領域，衰老一直是熱門且充滿疑問的研究領域，有關衰老方面有基因組不穩定性、 端粒縮短、表觀遺傳學改變、蛋白內穩態喪失以及幹細胞耗竭等理論，此次發表在Nature雜誌上的研究，將有助於我們更好地尋找引起身體衰老的原因。

點  評

 

於文強 (復旦大學長江學者特聘教授)

下丘腦與衰老的機制研究一直是衰老研究的重要課題。蔡老師在小鼠模型中發現下丘腦神經幹細胞（htNSC）的減少是衰老的重要原因，而移植下丘腦神經幹細胞會明顯延緩衰老延長壽命。更有意思的是，下丘腦神經幹細胞除了可以分泌經典的肽類激素，還可以分泌外泌體miRNA，並證實了htNSC分泌的外泌體miRNA可調控衰老速度。

本文為我們提供了一個新的角度來理解目前如火如荼的幹細胞治療的可能機制， 這種全新的機制打開了下丘腦與衰老間神秘關係的黑盒子。

但是htNSC分泌的外泌體miRNA又是如何調控衰老的，其下游有哪些關鍵的因子？哪些miRNA起到決定性作用？衰老是否可以反過來影響下丘腦，進而形成一種反饋機制？對這些問題的回答必將有助於我們對「長生不老」這一生命永恆主題的理解。

此外，眾所周知，衰老與神經退行性疾病又密不可分，那麼htNSC在神經退行性疾病（比如帕金森症或阿爾茲海默症）中又發揮什麼功能？這些還有待進一步探索。

相關文章

Palmer 

C. Molecules in the brain trigger ageing. Nature. 2013. doi:10.1038/nature.2013.12891.

Zhang et al. Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs. 2017. Nature.

製版編輯：常春藤

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