中國科學家Science子刊發文:發現更長壽、更高生命質量的奧秘
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隨著人類和動物年齡的增長,運動功能逐漸退化,各種因年齡導致的生理問題接踵而來。科學家們發現,幾毫米長的線蟲能表現出與其他動物非常相似的衰老模式,而且它們只有三周左右的生命期,這使其非常適合作為研究衰老的模型系統。
近日,在華中科技大學生命科學與技術學院的研究團隊在劉劍峰教授團隊與講座教授許獻忠(Shawn Xu,美國密歇根大學)的領導下,發現了衰老秀麗隱桿線蟲(C.elegans)運動功能下降和脆弱性增加的原因,並找到減緩這一過程的方法——確定了一種可以靶向運動功能的分子,並表明類似的途徑也可能在衰老哺乳動物中發揮作用。該研究於1月2日發表在《Science Advances》上。
年齡依賴性運動功能下降發生在從線蟲到人類的各種生物體中,是正常衰老最突出的特徵之一。許教授說:「我們在過去的研究中發現,隨著線蟲衰老,它們會逐漸失去生理功能。在它們成年中期,運動功能就已經開始下降」
但究竟是什麼原因導致運動功能下降呢?為了更好地理解細胞之間的相互作用如何隨線蟲的衰老而變化,研究人員分析了運動神經元與肌肉組織是如何進行交流的。
他們發現一種名為SLO-1的分子(慢速鉀通道家族成員1)。它可以作為這些通訊的調節因子。該分子抑制神經元的活動,減緩從神經元到肌肉組織的信號並減少運動功能。
研究人員先是利用遺傳工具操縱SLO-1,然後用一種名為蕈青黴素(paxilline)的藥物進行檢測。在這兩種情況下,他們觀察到線蟲的兩種主要影響:它們不但能在衰老後能維持更好的運動功能,而且壽命也更長。
許教授說:「如果健康狀況和力量強度得不到改善,單純延長壽命是沒有意義的。但是我們發現,這些干預措施既能夠延長線蟲壽命,也能夠改善它們的生命質量。」
更令人驚訝的是,干預的時機也能顯著改變對運動功能和壽命的影響。當SLO-1在線蟲生命早期被操縱時,它們的壽命並沒有受到影響。實際上對年輕線蟲的運動功能還會有負面影響。但是當在線蟲成年中期阻斷SLO-1,運動功能和壽命都得到改善。
由於SLO-1通道存在於很多物種中,許教授希望這些發現也能鼓勵其他研究人員研究其在其他模式生物體中老化的作用。他說:「研究生物機體壽命延長是一項重大投資,但現在我們已經確定了一個分子靶標、一個潛在的位置以及特定時間點,這將有助於進一步深入研究。」
接下來,研究人員希望確定SLO-1通道在線蟲早期發育中的重要性,以更好地了解它如何影響壽命的機制。
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