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近年來，已有研究開始發現身體器官之間的通信線路是衰老的關鍵調節因素。當這些通信線路暢通時，身體的各個器官和系統就能很好地協同工作。但隨著年齡的增長，通信線路會退化，器官無法獲得正常運作所需的分子和電子信息。
在一項新的研究中，來自美國華盛頓大學圣路易斯醫學院的研究人員在小鼠身上發現了一條連接大腦和身體脂肪組織的關鍵通信途徑，它是一個反饋回路，似乎對整個身體的能量生產至關重要。這一發現表明，這一反饋回路的逐漸衰退是導致健康問題不斷增加的原因，而這些健康問題是自然衰老的典型表現。它對在未來開發延長這一反饋回路的維持時間從而減緩衰老帶來的影響的干預措施具有重要意義。相關研究結果于2024年1月8日在線發表在Cell Metabolism期刊上，論文標題為“DMHPpp1r17 neurons regulate aging and lifespan in mice through hypothalamic-adipose inter-tissue communication”。>>>商務洽談，點此處，在線咨詢
這些作者在大腦的下丘腦中發現了一組特定的神經元，當它們活躍時，會向身體脂肪組織發出釋放能量的信號。他們利用遺傳和分子方法對經過編程后在達到一定年齡后會讓這種通信途徑持續開啟的小鼠進行了研究。他們發現，這些小鼠比在正常衰老過程中這種相同的通信途徑逐漸減慢的小鼠更活躍，表現出延緩衰老的跡象，而且壽命更長。
論文通訊作者、華盛頓大學發育生物學系教授Shin-ichiro Imai博士說，“我們展示了一種通過操縱大腦的一個重要部分來延緩小鼠衰老和延長健康壽命的方法。在哺乳動物身上顯示出這種效果是對該領域的重要貢獻;過去以這種方式顯示延長壽命的研究工作都是在線蟲和果蠅等不太復雜的生物身上進行的。”
這些特定的神經元位于大腦中一個名為下丘腦背內側核(dorsomedial hypothalamus)的部位，能產生一種重要的蛋白---Ppp1r17。當這種蛋白出現在細胞核中時，這些神經元就會活躍起來，刺激交感神經系統，從而控制人體的戰斗或逃跑反應。
眾所周知，戰斗或逃跑反應會對全身產生廣泛影響，包括導致心率加快和消化減慢。這些作者發現，作為這種反應的一部分，下丘腦中的這些神經元引發了一連串事件，觸發了支配儲存在皮下和腹部的白色脂肪組織(一種脂肪組織)的神經元。被激活的白色脂肪組織會向血液中釋放脂肪酸，這些脂肪酸可用來為體力活動提供能量。被激活的白色脂肪組織還會釋放出另一種重要的蛋白---一種名為“ENAMPT”的酶，這種酶會返回到下丘腦，讓大腦為它的功能提供燃料。
這個反饋回路對于為身體和大腦提供燃料至關重要，但隨著時間的推移，它的作用會逐漸減弱。這些作者發現，隨著年齡的增長，蛋白Ppp1r17往往會離開這些神經元的細胞核，當這種情況發生時，下丘腦中的這些神經元發出的信號就會減弱。隨著使用的減少，整個白色脂肪組織的神經系統線路逐漸收縮，曾經緊密相連的神經網絡變得稀疏。白色脂肪組織不再接收到那么多釋放脂肪酸和ENAMPT的信號，從而導致脂肪堆積、體重增加以及為大腦和其他組織提供的能量減少。
包括論文第一作者 Kyohei Tokizane 博士在內，這些作者發現，當他們在老齡小鼠身上使用遺傳方法使 Ppp1r17 保持在下丘腦中的這些神經元的細胞核內時，這些小鼠比對照組小鼠更活躍---跑輪子的次數增加，壽命也更長。他們還利用一種技術直接激活了老齡小鼠下丘腦中的這些特定神經元，并觀察到了類似的抗衰老效果。
一般來說，實驗室小鼠的高端壽命約為 900 到 1000 天，即 2.5 年左右。在這項新的研究中，所有正常衰老的對照組小鼠都在 1000 天時死亡。那些接受干預以維持這個大腦-白色脂肪組織反饋回路的小鼠比對照組小鼠多活了 60 到 70 天。這意味著壽命延長了約 7%。對于人來說，75 歲的壽命延長 7% 相當于多活 5 年。這些接受干預的小鼠也更活躍，而且在晚年看起來更年輕---皮毛更厚、更有光澤，這表明它們也有更多的時間獲得更好的健康。
他們正在研究的一種方法是給小鼠補充ENAMPT，這種由白色脂肪組織產生的酶會返回大腦，為下丘腦等組織提供能量。當白色脂肪組織將這種酶釋放到血液中時，它被包裹在稱為胞外囊泡的小區室中，其中胞外囊泡可以從血液中收集和分離出來。
Imai說，“我們可以設想一種可能的抗衰老療法，它涉及以多種方遞送eNAMPT。我們已證實，通過胞外囊泡給送eNAMPT 可以提高下丘腦中的細胞能量水平，延長小鼠的壽命。我們期待著繼續研究如何維持大腦和身體脂肪組織之間的這個關鍵的反饋環路，希望能延長健康和壽命。”
來源：生物谷
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