小語 雪兒
最近,哈佛醫學院團隊在《自然》雜志上發表了一項研究成果:神經元的興奮程度是決定壽命長短的主要因素,興奮程度高的人壽命較短,而長壽的人神經興奮程度較低。據了解,這是科學家首次發現神經系統活動影響人類壽命的證據。如何解讀這一發現呢?
衰老與神經系統的興奮性相關?
衰老會影響神經系統是個常識,阿爾茨海默病等衰老相關的神經退行性疾病,都可以證明這一點。之前已有科學家觀察到:神經系統的信號可以影響生命體的衰老速度。例如,消除線蟲體內特定的神經元,就可以改變線蟲的壽命;胰島素/IGF信號減少帶來的壽命延長,可以通過恢復特定神經元的功能消除。但之前的研究,旨在探索是否有特定神經元與線蟲的壽命相關,還沒有人用人體來做研究。
哈佛的Bruce Yankner教授的團隊找到了三個已知的大腦轉錄組隊列研究,這三個隊列里面的老年人在去世時都沒有認知問題,年齡涵蓋了60歲到100多歲。然后他們分析比較了長壽組(85歲以上)和非長壽組(80歲以下)基因表達的差異。研究結果讓研究人員大吃一驚:與80歲前去世的老年人相比,85歲以后去世的老年人神經興奮相關基因表達量顯著降低。研究人員認為,這個結果暗示,長壽可能與神經興奮性較低有關。
研究人員又從遺傳、分子和細胞的角度,在線蟲身上開展研究。結果再次證實:改變神經的興奮性確實會影響壽命,抑制就延長,增強就縮短。那么這背后的機制又是什么呢?
REST蛋白——長壽的開關?
早在2014年,Yankner團隊就注意到了REST蛋白在老年人大腦中的作用,許多基因的表達受這個REST蛋白的調控,而且REST蛋白對大腦有保護作用。再看研究數據,在那些神經興奮相關基因表達下調的長壽人群中,都發現了REST基因大量表達的痕跡。而且,那些基因的表達下降確實與REST基因表達上升呈正相關。為了更直觀的證明這一點,他們又在小鼠體內展開了研究。結果明確無誤地告訴研究人員:REST可以全面抑制神經系統活動,并防止大腦過度興奮。
在后續的研究中,研究人員發現,REST蛋白的大量存在,會降低神經元的興奮性,而這種降低又會激活FOXO1蛋白——這個胰島素/IGF信號通路下游分子的表達,最終起到了延長壽命的作用。而熱量限制的抗衰老作用,也是通過影響胰島素/IGF信號通路實現的。因此,研究人員認為,激活REST或者降低神經元的興奮性可能是減緩人類衰老的一種方法。
過度興奮會折壽嗎?
雖然神經過度興奮會表現為肌肉抽搐、情緒波動和思想變化等,但是這個研究還不能告訴我們,個人的行為、思想和情緒是否會影響壽命。還需要科學家從人類行為的角度,去繼續深入研究長壽這個問題。