食物的氣味控制細胞回收并影響預期壽命
食物的氣味會在我們體內(nèi)誘發(fā)各種生理過程。因此,在實際食物攝入之前刺激唾液和消化酶的產(chǎn)生,以便為即將到來的消化過程準備胃腸道。在健康的生物體中,這種協(xié)調(diào)取決于蛋白質(zhì)形成和降解之間的動態(tài)平衡(蛋白質(zhì)穩(wěn)定)。這對細胞的再循環(huán)和衰老過程起著重要作用。
科隆大學Thorsten Hoppe實驗室的科學家們證明了食物氣味對蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)的影響。實驗研究在蛔蟲秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)中進行,這是生物醫(yī)學研究中的一種基本模式生物。他們的發(fā)現(xiàn):形成線蟲神經(jīng)系統(tǒng)的358個神經(jīng)元中有兩個是嗅覺系統(tǒng)的一部分,因此對氣味感知非常重要。
通過調(diào)查腸道中綠色熒光蛋白的循環(huán),研究人員能夠揭示嗅覺對消化道生理學的影響。蠕蟲內(nèi)的綠色熒光信號越亮,細胞廢物的積累越嚴重,與蛋白質(zhì)降解缺陷密切相關(guān)。
潛在的過程由調(diào)節(jié)microRNA分子mir-71介導。該分子調(diào)節(jié)嗅覺神經(jīng)元的遺傳程序和隨后的消化道降解過程。然而,如果這種機制被阻止,細胞回收過程就會減少,動物的壽命就會縮短。換句話說,具有非功能性嗅覺的蛔蟲具有較短的生命 - 這是其生理意義的強烈指示。
這種機制對于正確處理氣味信號和調(diào)節(jié)腸細胞的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。“我們假設(shè)有機體以這種方式協(xié)調(diào)食物攝入和有效降解,”第一作者Fabian Finger博士說,他最近因其工作獲得了UoC的Klaus Liebrecht獎。
“ 細胞水平的氣味影響是一個研究不足的領(lǐng)域,”Thorsten Hoppe說。“眾所周知,氣味感知功能障礙與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。我們將進一步研究氣味感知對衰老相關(guān)疾病如阿爾茨海默氏癥或帕金森病的影響。”
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