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华人学者或揭开下丘脑与衰老间神秘关系的黑盒

撰文 | 叶水送
责编|李晓明
 
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对于大多数人来说,生命的轨迹不外乎如此:走过易逝的青年,步入稳重的中年,然后是充满回忆和宁静的晚年。虽然衰老是一种正常的生理过程,但是它总免不了给人们带来一些烦恼,这些烦恼既源于我们身体的各项生理机能的退化,也来自于我们对衰老本身缺乏了解。
 
7月27日,来自美国爱因斯坦医学院教授蔡东升及其团队,在小鼠身上发现,下丘脑中的干细胞与衰老有关,相关研究发表在本周的Nature杂志上。
 
下丘脑调控着人类生长、繁殖以及代谢等诸多重要生理功能。这项最新的研究告诉我们,它们也在身体的衰老过程中扮演着重要角色。早在2013年,蔡东升等人就在Nature上发文,介绍了下丘脑在衰老过程中的作用,但其机制并不清楚。
 
此次研究者发现,当下丘脑干细胞减少的时候,小鼠整个身体呈现衰老的迹象,如果在中年小鼠的下丘脑中,增加干细胞的数量,小鼠则会减缓衰老的过程。这表明下丘脑干细胞在身体系统性衰老过程中扮演着重要的角色。
 
研究者发现,当下丘脑干细胞中蛋白Sox2和Bmil表达量减少的时候,小鼠会因此衰老得更快,寿命缩短。相反,如果修复下丘脑的干细胞,那么中龄小鼠的寿命则会延长。
 
通过了解其背后的分子机制,研究者进一步发现,脑脊液中胞外微小RNA在衰老过程中,也可发挥作用,当小鼠在衰老时,胞外微小RNA会减少,当向小鼠大脑中添加这类RNA时,小鼠的衰老过程就会减缓。
 
“下丘脑干细胞在我们整个身体的衰老过程中扮演着重要的角色,具体来说,这是由这些干细胞释放的某些微小RNA起重要作用。”蔡东升告诉《知识分子》。 
 
这些微小RNA未来是否会成为潜在的抗衰老靶点?蔡东升对此表示,“有可能,不过这还需要再进一步的研究。接下来我们将会绘制下丘脑干细胞及微小RNA在整个身体衰老过程中扮演怎样的角色。”
 
在生命科学领域,衰老一直是热门且充满疑问的研究领域,有关衰老方面有基因组不稳定性、 端粒缩短、表观遗传学改变、蛋白内稳态丧失以及干细胞耗竭等理论,此次发表在Nature杂志上的研究,将有助于我们更好地寻找引起身体衰老的原因。
 
点  评
 
于文强(复旦大学长江学者特聘教授)
 
下丘脑与衰老的机制研究一直是衰老研究的重要课题。蔡老师在小鼠模型中发现下丘脑神经干细胞(htNSC)的减少是衰老的重要原因,而移植下丘脑神经干细胞会明显延缓衰老延长寿命。更有意思的是,下丘脑神经干细胞除了可以分泌经典的肽类激素,还可以分泌外泌体miRNA,并证实了htNSC分泌的外泌体miRNA可调控衰老速度。
 
本文为我们提供了一个新的角度来理解目前如火如荼的干细胞治疗的可能机制, 这种全新的机制打开了下丘脑与衰老间神秘关系的黑盒子。
 
但是htNSC分泌的外泌体miRNA又是如何调控衰老的,其下游有哪些关键的因子?哪些miRNA起到决定性作用?衰老是否可以反过来影响下丘脑,进而形成一种反馈机制?对这些问题的回答必将有助于我们对“长生不老”这一生命永恒主题的理解。
 
此外,众所周知,衰老与神经退行性疾病又密不可分,那么htNSC在神经退行性疾病(比如帕金森症或阿尔兹海默症)中又发挥什么功能?这些还有待进一步探索。
 
文章原题为:华人学者Nature发文,或揭开下丘脑与衰老间神秘关系的黑盒
 
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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.
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