调节衰老和生物体寿命的免疫分子

发布时间:2024/8/14 13:00:45   点击数:

衰老是一个影响所有生物体的自然过程,促使其行为和能力逐渐发生变化。过去的研究强调了一些可能导致衰老的生理因素,包括身体的免疫反应、活性氧(即自由基)和抗氧化剂的产生之间的不平衡,以及睡眠障碍。

IM33在果蝇脑中的表达。蓝色:Dapi,标记所有细胞的细胞核。洋红色:IM33阳性细胞

尽管衰老与这些不同因素之间的联系已有充分记录,但人们对它们之间的联系仍然知之甚少。研究人员最近发现了一种免疫分子,它可以在调节衰老过程和生物体寿命方面发挥关键作用。

他们发表在《神经元》上的论文受到该大学两项独立研究工作的启发。

研究人员称:“我们之前的研究发现,一种名为Slpi的基因是老年小鼠脑膜中最高上调的基因。Slpi在进化上是保守的,并且在果蝇中具有一个名为IM33的直向同源物,促使我们转向果蝇来研究其在衰老中的作用。”

同时,实验室发现表明细胞因子可以塑造动物行为的启发,研究人员使用果蝇筛选了所有可以调节果蝇行为的免疫效应物,并发现IM33是睡眠调节剂。

在他们之前的两项工作中,研究人员确定了小鼠中可能参与衰老的机制,并发现细胞因子(即支持免疫系统并帮助控制体内炎症的蛋白质)可以影响动物的行为。随后,研究人员意识到他们发现的这两种不同的生理现象可能存在联系,并开始探索它们之间可能的联系。

该示意图总结了IM33如何介导脑-肠-脑轴来控制果蝇的生理机能

“这项研究采用了遗传学、神经科学、免疫学和微生物学等多学科方法,”研究人员解释道。“这些方法包括遗传扰动、行为评估、微生物群操纵、神经元活动成像和分子测序,以研究IM33在衰老各个方面的作用。”

研究人员使用了广泛的实验技术来检查果蝇(果蝇)和小鼠。他们特别试图了解小鼠体内蛋白质IM33及其类似物SLPI在控制小鼠和其他哺乳动物衰老方面的潜在作用。

当研究小组敲除果蝇免疫细胞中的这个基因时,他们发现这增加了活性氧的水平并改变了肠道微生物群的组成。这导致氧化应激和细菌组成失衡(即菌群失调),进而缩短它们的寿命。研究人员发现,敲除该基因也会导致睡眠障碍,这也与衰老和寿命缩短有关。

研究人员说:“这是一项概念验证研究,证明进化上保守的免疫分子可以充当信使,在大脑和肠道之间传递信息,以调节不同程度的衰老并控制寿命。”“这种功能超出了其免疫作用,进一步加强了神经免疫相互作用对衰老的贡献。”

研究人员最近的研究为旨在更好地了解衰老的神经和遗传基础的持续努力做出了重大贡献。将来,他们的发现可能会为探索IM33和SLPI基因作用的新研究提供信息,从而有可能带来进一步的重要发现。

“我们认为神经元中的肽聚糖信号传导(一种保守的免疫途径)可能是延缓衰老的潜在新靶标,”研究人员补充道。

“大脑分泌IM33塑造肠道免疫环境的机制仍然神秘,值得进一步研究。此外,测试小鼠脑膜Slpi的作用将有助于确定这是否是整个进化过程中的共享机制,并为未来的转化提供额外的支持证据。学习。”#科普#


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