这项研究的关键是下丘脑。在人体中,这块脑区负责调控激素分泌,能影响人体生长发育,以及代谢繁殖。2013年,蔡教授的团队发现了下丘脑令人震惊的新功能——影响寿命。这个脑区里,NF-κB蛋白越活跃,小鼠的衰老迹象就越明显。当他们增强NF-κB蛋白的活性,小鼠就死得越早。这个有趣的发现同样发表在《自然》杂志上。
在蔡教授看来,这个结果很容易理解。下丘脑参与了许多生理反应,因此下丘脑里的异常信号会影响寿命。研究的关键在于如何利用这些知识,开发出使人延年益寿的方法。
要做到这点,首先要知道下丘脑随着年龄增长,会出现怎样的变化。研究人员发现,当小鼠10个月大的时候,下丘脑内的神经干细胞数量会出现下降。几个月内,小鼠开始露出老态。
这些干细胞数量减少,直接影响了衰老吗?为了回答这个问题,研究人员使用病毒,特异性地杀死了这些干细胞。后续结果表明,小鼠果然衰老得更快:他们的记忆力下降明显,肌肉出现了退化,耐力与协调力也差得不行。“干扰这些干细胞,极大加速了衰老速度,”蔡教授说:“这些神经干细胞被摧毁的小鼠,死得要比对照组更早。”
既然干细胞减少可能会影响小鼠的寿命,那么增加下丘脑里的神经干细胞,会不会延长小鼠的寿命呢?蔡教授的团队在小鼠的下丘脑内注射了两种不同的神经干细胞:第一种未经改造,注射后很容易就会死亡,相当于没注射;第二种经过了改造,注射后能存活很久。研究发现,后一种干细胞可以延长小鼠寿命达10%。
但这并不实用——很少有人会接受往脑子里注射干细胞这种激进的长寿方法。那么,有没有方法开发出更简便的长寿手段呢?这就需要对神经干细胞做进一步的研究,了解它们为啥会延长寿命。
蔡教授与他的团队发现,这些干细胞会通过外泌体释放出miRNA分子。这些miRNA不参与蛋白的合成,但会影响关键基因表达。当研究人员分离出这些外泌体,并注射到小鼠体内后,神奇的现象发生了:原本应该展现出衰老迹象的小鼠,变得和普通小鼠一样健康。它们的神经干细胞数量没有明显减少,运动能力和认知能力也得到了保持!
“我们的研究表明下丘脑里的神经干细胞会自然减少,这会加速衰老的进程,”蔡教授评论说:“但我们发现,这个过程是可逆的。通过植入神经干细胞,或是引入它们产生的分子,我们可以延缓衰老的步伐,甚至是逆转衰老。”
目前,研究人员正在尝试寻找外泌体内的数千种miRNA里,哪些对延缓衰老起到了决定性的作用。随后,他们将尝试把这款创新抗衰老手段应用到人体。
“这是一项非常有趣的研究,它可能带来多种抗衰老的疗法,”MIT的抗衰老研究大牛LeonardGuarente教授说道:“最让我着迷的是它能延缓衰老的进程。活得久并不重要,重要的是你活得又长寿又健康。”
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