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NPR-8:在变暖的世界中可以延长人类寿命的蛋白质

长期以来,科学家们观察到,与温暖环境相比,许多生物在寒冷环境中的寿命往往更长。最近对秀丽隐杆线虫(一种线虫)的研究表明,这种长寿可能与神经系统中调节胶原蛋白生成的特定蛋白质有关,胶原蛋白是皮肤、骨骼和各种结缔组织的主要成分动物。

鉴于在秀丽隐杆线虫中发现的蛋白质与在包括人类在内的其他物种中发现的神经系统受体蛋白质非常相似,这一发现可能使我们更接近于寻找操纵胶原蛋白生成的方法,以减缓人类衰老和延长寿命,特别是在全球气温上升的背景下。该研究由华盛顿州立大学的一个团队领导,发表在《衰老细胞》杂志上。

“基于动物研究,科学家们预计,随着气候变化推动环境温度升高,未来人类寿命将会缩短,”华盛顿州立大学埃尔森弗洛伊德医学院助理教授、资深作者刘义勇 (Ben) Liu 说。大学基因组学服务中心主任。“我们发现导致寿命缩短的温暖温度并不是之前认为的被动热力学过程,而是一个由神经系统控制的调节过程。我们的发现意味着,随着温度的升高,未来可能会干预这一过程,以延长人类的寿命。”

研究人员在微小的土栖蠕虫秀丽隐杆线虫( C. elegans ) 中观察了一种称为 NPR-8 的神经系统蛋白质,这是衰老研究中常用的模式生物。在他们的研究中,他们观察到缺乏 NPR-8 的蠕虫随着年龄的增长皮肤皱纹会减少。他们还意外发现,保持在 25 摄氏度(77 华氏度)温暖温度下的突变蠕虫胶原蛋白表达增加,并且比野生型蠕虫寿命更长,而当蠕虫保持在 20 摄氏度或 15 摄氏度时,这种情况不会发生(分别为 68 华氏度和 59 华氏度)。为了确定胶原蛋白的神经调节是否可能在衰老和长寿中发挥作用,他们进行了一系列额外的实验和分析。

“我们看到的是,NPR-8 的缺失导致胶原蛋白表达增加,这增加了线虫的抗压能力和寿命,并使它们看起来比生物年龄相同的野生型线虫更年轻,”共同第一人说作者 Durai Sellegounder 是 WSU Elson S. Floyd 医学院的前博士后研究员,现在是巴克衰老研究所的科学家。

在一项实验中,研究人员将 NPR-8 重新引入保持在 25 C 的突变蠕虫中,发现这使蠕虫的皮肤从光滑恢复为皱纹,并显着缩短了动物的延长寿命。接下来,他们表明,npr-8 突变体蠕虫的延长寿命在热应激条件下也能保持,当移入 35 C (95 F) 环境时,突变体蠕虫的存活时间明显长于野生型蠕虫。其他实验确定了负责调节寿命以响应温暖温度的特定神经元,并指出胶原蛋白表达的增加是温暖温度下寿命延长的驱动因素。

热缩短寿命的现象传统上用生命率理论来解释,这表明热量加速了有机体的新陈代谢,导致它更快地耗尽其有限的代谢能量。虽然研究人员仍然发现支持这一想法的证据有限,但他们的研究结果表明,神经系统在这一过程中也发挥着积极作用。

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