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想要延长寿命吗?Nature Aging最新研究表明寒冷有利于健康衰老
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年04月06日 来源:AAAS
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降低体温是延长动物寿命的最有效机制之一。在《自然衰老》杂志上,科隆大学CECAD老龄化研究中心的一个工作小组精确地描述了这是如何工作的。科学家们表明,寒冷可以防止两种与衰老相关的神经退行性疾病典型的蛋白质病理性聚集。
图片:低温激活细胞清洁机制,分解有缺陷的蛋白质聚集
资料来源:David Vilchez和Hyun Ju Lee
寒冷激活了一种细胞清洁机制,这种机制可以分解与衰老相关的各种疾病有关的有害蛋白质聚集。近年来,对不同模式生物的研究已经表明,当体温降低时,预期寿命显著增加。然而,在许多领域,这究竟是如何工作的尚不清楚。科隆大学CECAD老龄化研究中心的一个研究团队现在已经解开了一个负责机制。
这项研究发表在《自然衰老》杂志上。
David Vilchez教授和他的工作小组使用了一种非脊椎动物模型生物:秀丽隐杆线虫,并培养了人类细胞。两者都携带了两种神经退行性疾病的基因,这两种疾病通常发生在老年人身上:肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和亨廷顿舞蹈症。这两种疾病的特征都是有害和破坏性蛋白质沉积物的积累——所谓的病理性蛋白质聚集。在这两种模式生物中,低温都能有效地去除蛋白质团块,从而阻止了ALS和亨廷顿舞蹈病的病理蛋白质聚集。
更准确地说,科学家们探索了寒冷对蛋白酶体活动的影响,蛋白酶体是一种从细胞中去除受损蛋白质的细胞机制。研究表明,蛋白酶体激活剂PA28γ/PSME3缓解了线虫和人类细胞中由衰老引起的缺陷。在这两种情况下,都有可能通过适度降低温度来激活蛋白酶体的活性。Vilchez教授说:“总的来说,这些结果表明,在进化的过程中,寒冷如何保留了对蛋白酶体调节的影响,对衰老和衰老相关疾病具有治疗意义。”
衰老是一些与蛋白质聚集相关的神经退行性疾病的主要风险因素,包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈症和渐冻症。Vilchez补充说:“我们相信这些结果可能适用于其他与年龄相关的神经退行性疾病以及其他动物物种。”
一个关键的发现是蛋白酶体的活性也可以通过激活子的基因过表达而增加。这样,即使在37摄氏度的正常体温下,也能消除致病蛋白质。这些结果可能为衰老和衰老相关疾病提供治疗靶点。
人们早就知道,极低温对生物体有害,而适度降低体温则会产生非常积极的影响。例如,较低的体温可以延长线虫、果蝇或鱼类等冷血动物的寿命,这些动物的体温会随着环境温度的变化而波动。然而,同样的现象也适用于哺乳动物,无论环境是冷是暖,它们的体温都保持在一个狭窄的范围内。例如,如果将线虫从20摄氏度的标准温度移到15摄氏度的更低温度,它的寿命就会更长。在小鼠身上,体温稍微降低0.5度就能显著延长寿命。这支持了一种假设,即温度降低在动物王国的寿命中起着核心作用,并且是一种保守的进化机制。
甚至在人类中,体温和寿命之间也有相关的报道。正常的人体温度在36.5到37摄氏度之间。虽然体温急剧下降到35度以下会导致体温过低,但人的体温在白天会有轻微波动,甚至在睡眠时可以达到凉爽的36度。有趣的是,之前的一项研究报告称,自工业革命以来,人体体温每10年稳步下降0.03摄氏度,这可能与过去160年人类预期寿命的逐步增加有关。
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