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Cell:衰老的神經(jīng)元調(diào)控

日期:2016-08-04 10:40:22

 衰老的一大特征就是多個(gè)組織出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)失衡,神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)配著外部和內(nèi)部的信號(hào),以及這些信號(hào)傳遞到外周組織的過程,因此可以說是掌管著整個(gè)人體的動(dòng)態(tài)平衡。最新一期(728日)Cell雜志以“Neuronal Regulation of Aging”為題,介紹了調(diào)控衰老和長壽的神經(jīng)機(jī)制與下游輸入,并指出靶向這些神經(jīng)途徑也許是促進(jìn)健康衰老的一種新策略。

 

為何學(xué)習(xí)能力會(huì)日益減退

 

來自麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)我們的大腦能夠?qū)W習(xí)及生成新記憶的一個(gè)過程會(huì)隨著我們年齡的增長出現(xiàn)退化。

 

在以往對(duì)阿爾茨海默氏癥小鼠的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)即便是在疾病癥狀出現(xiàn)之前的階段,大腦海馬區(qū)的神經(jīng)元都含有大量的DNA損傷——DNA雙鏈斷裂。

 

為了確定這些DNA雙鏈斷裂產(chǎn)生的機(jī)制和原因以及受累的基因,研究人員開始調(diào)查了當(dāng)他們?cè)谏窠?jīng)元中造成這種損傷時(shí)會(huì)發(fā)生什么。他們給神經(jīng)元添加了一種誘導(dǎo)DNA雙鏈損傷的毒性物質(zhì),隨后獲取了細(xì)胞的RNA進(jìn)行測(cè)序。

 

他們發(fā)現(xiàn)有700個(gè)基因顯示出因這種損傷引起的改變,如預(yù)期的一樣大多數(shù)的表達(dá)水平均降低。然而令人感到驚訝的是,12個(gè)已知快速響應(yīng)新感覺體驗(yàn)一類的神經(jīng)元刺激的基因,在DNA雙鏈斷裂后顯示表達(dá)水平升高。

 

最后,研究人員試圖確定了這些基因需要如此激烈的一種機(jī)制來使得它們得以表達(dá)的原因。利用計(jì)算分析,他們研究了這些基因附近的DNA序列,發(fā)現(xiàn)它們富含一種用于結(jié)合CTCF蛋白的模體(序列模式)。這種“建筑”蛋白已知可以在DNA中造成環(huán)或彎曲。

 

Cell發(fā)布衰老研究重要成果

 

為什么人年老記憶力會(huì)衰退

 

個(gè)人都擔(dān)心隨著年齡的增長而喪失記憶力——記憶力喪失仍然是老年人當(dāng)中最常抱怨的事情。但是這個(gè)過程背后的分子原因仍不清楚,特別是與年齡相關(guān)的機(jī)制。

 

來自美國佛羅里達(dá)州大學(xué)斯克里普斯研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種機(jī)制,可在普通果蠅中引起年齡所致的長期記憶喪失,果蠅是一種被廣泛認(rèn)可的人類記憶研究替代物種。

 

研究人員利用實(shí)時(shí)細(xì)胞成像,來監(jiān)測(cè)老年果蠅學(xué)習(xí)之前和之后的神經(jīng)元活性變化,發(fā)現(xiàn)一組被稱為背內(nèi)側(cè)配對(duì)神經(jīng)元和覃形體神經(jīng)元的神經(jīng)元之間的結(jié)構(gòu)連通性發(fā)生了缺陷,這些缺陷會(huì)阻止長期記憶的形成。

 

長期記憶需要形成新的突觸和新的蛋白質(zhì),而短期記憶則是在現(xiàn)有蛋白質(zhì)之上構(gòu)建的。現(xiàn)在我們知道長期記憶喪失是一個(gè)神經(jīng)連通性問題,為了改善記憶,我們就必須考慮重建這種聯(lián)系的方法。

 


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