蠕蟲中發(fā)現(xiàn)的基因控制著如何為壓力恢復(fù)能力 壽命和生育能力分配資源
老齡化研究表明,隨著年齡的增長(zhǎng),更好的健康狀況 - 生活質(zhì)量 - 可能比壽命更重要。
在今天發(fā)表在Nature Communications上的一份報(bào)告中,匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院和匹茲堡UPMC兒童醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了令人驚訝的新基因發(fā)現(xiàn),他們認(rèn)為可能存在分別控制壽命和健康狀況的分子開關(guān)。
Healthspan由一組參數(shù)表示,如移動(dòng)性和免疫抗性,這些參數(shù)與壽命不同,可以很容易地測(cè)量。高級(jí)作者Arjumand Ghazi,博士,兒科,發(fā)育生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)副教授,皮特醫(yī)學(xué)院和UPMC兒童醫(yī)學(xué)博士指出,雖然學(xué)習(xí)起來比較困難,但修改healthspan可能更有意義。醫(yī)院,回顧希臘神話中的Eos和Tithonus來描述差異。“女神Eos愛上了一個(gè)凡人,Tithonus,并要求他獲得永生,但忘了要求永恒的青春.Tithonus永遠(yuǎn)活著,但作為一個(gè)虛弱和不動(dòng)的老人。”
在目前的研究中,Ghazi和她的團(tuán)隊(duì)專注于一種名為TCER-1的蛋白質(zhì)Caenorhabditis elegans。他們實(shí)驗(yàn)室的早期工作表明,TCER-1可以促進(jìn)蠕蟲的長(zhǎng)壽,也對(duì)其生育能力至關(guān)重要。
許多動(dòng)物的長(zhǎng)壽基因增加了對(duì)壓力因素的抵抗力,例如感染,因此研究人員預(yù)計(jì),去除TCER-1會(huì)使蠕蟲的彈性降低。
令他們驚訝的是,他們看到了完全相反的情況。當(dāng)感染細(xì)菌,受到DNA損傷輻射或高溫時(shí),沒有TCER-1的蠕蟲比正常蠕蟲存活的時(shí)間長(zhǎng)得多。隨著年齡的增長(zhǎng),它們的活動(dòng)性也有所提高,并且不易發(fā)生導(dǎo)致人類神經(jīng)退行性疾病的蛋白質(zhì)結(jié)塊。相反,增加TCER-1水平超出正常水平會(huì)抑制動(dòng)物的免疫防御。
“我確信我在某個(gè)地方犯了一個(gè)錯(cuò)誤,”該研究的主要作者,Ghazi實(shí)驗(yàn)室的一名科學(xué)家弗朗西斯·阿姆里特博士說。“但我重復(fù)了這些實(shí)驗(yàn),并意識(shí)到TCER-1與我們以前見過的任何其他長(zhǎng)壽基因不同 - 它實(shí)際上是在抑制免疫抵抗。”
有趣的是,只要?jiǎng)游锬贻p且能夠產(chǎn)卵,TCER-1似乎能夠發(fā)揮其影響力。
“我將C. elegans中的TCER-1比作控制基音,高音和其他音調(diào)的DJ,讓音樂聽起來恰到好處,”Amrit說。“在育齡期間,TCER-1調(diào)節(jié)所有分子表盤以確保動(dòng)物有效繁殖以繁殖物種,部分原因是轉(zhuǎn)移用于壓力管理的資源。”
Ghazi警告說,現(xiàn)在就人類健康狀況做出任何結(jié)論還為時(shí)過早,但他指出,這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)該會(huì)改變我們對(duì)衰老的分子基礎(chǔ)的理解。
“理解身體如何分配資源將會(huì)很有趣,”Ghazi推測(cè)道。“例如,一旦女性決定停止生育可以通過轉(zhuǎn)移用于生殖的資源來提高健康水平以改善壓力恢復(fù)能力,她們終有一天會(huì)吃藥嗎?”
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