來自麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),從前證實(shí)對抗衰老疾病的一個(gè)基因——SIRT1在控制這些晝夜節(jié)律中起重要的作用,。相關(guān)研究論文發(fā)表在6月20日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上,。
研究人員發(fā)現(xiàn),在正常小鼠中晝夜節(jié)律功能隨著衰老而減退,,提高大腦中SIRT1的水平可以阻止這種衰退,。相反,喪失SIRT1功能則可損害年輕小鼠的晝夜節(jié)律控制,,由此模擬出正常衰老過程中發(fā)生的事情。
論文的資深作者,、麻省理工學(xué)院生物學(xué)教授Leonard Guarente說,,由于正常小鼠中也發(fā)現(xiàn)SIRT1蛋白隨著衰老而減少,這些研究結(jié)果表明,,用藥物提高人體SIRT1的活性具有廣泛的健康利益,。
“如果我們能夠隨著年齡的增大,,盡可能地維持SIRT1的活性,那么我們就有可能延緩大腦中這一重要生物鐘的老化,,并由此獲得健康利益,,”Guarente說。
按照規(guī)定的時(shí)間行事
在人類和動(dòng)物中,,晝夜節(jié)律遵循著一個(gè)大致為24小時(shí)周期的模式,,受到位于下丘腦的大腦晝夜節(jié)律控制中心——視交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)的操控,。
Guarente說:“生理上發(fā)生的幾乎所有的一切,,真的都是遵循晝夜節(jié)律周期進(jìn)行。現(xiàn)在的一個(gè)新觀點(diǎn)認(rèn)為,,晝夜節(jié)律周期對于維持健康極為重要,,如果它被打破,在健康方面以及或許在衰老過程中就要品嘗苦果,。
去年,,Guarente發(fā)現(xiàn)健康的晝夜節(jié)律周期與小鼠壽命延長有關(guān)。而一直以來的研究證實(shí),,SIRT1可以延長許多動(dòng)物的壽命,,這使得他不禁想知道SIRT1有可能在這一現(xiàn)象中發(fā)揮了什么樣的作用。在15年前,,Guarente*次揭示了SIRT1與衰老的,。SIRT1是細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)的一個(gè)重要調(diào)控因子,協(xié)調(diào)多種激素網(wǎng)絡(luò),、蛋白和基因,,幫助維持細(xì)胞活力和健康。
為了探討SIRT1在晝夜節(jié)律控制中的作用,,Guarente和同事們構(gòu)建出了大腦中SIRT1表達(dá)水平不同的轉(zhuǎn)基因小鼠,。一組小鼠具有正常的SIRT1水平,另一組不表達(dá)SIRT1,,還有兩種表達(dá)過量的SIRT1(分別是正常的2倍和10倍),。
缺乏SIRT1的小鼠(23.9小時(shí))相比正常小鼠(23.6小時(shí))晝夜節(jié)律周期略有延長,而SIRT1水平提高10倍的小鼠晝夜節(jié)律周期縮短(23.1小時(shí)),。
在SIRT1水平正常的小鼠體內(nèi),,研究人員證實(shí)了從前的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)12小時(shí)光/暗周期遭到破壞時(shí),,相比于年老的小鼠,,年輕小鼠更容易重新調(diào)整他們的晝夜節(jié)律周期。然而,,他們*次證實(shí),,SIRT1過量的小鼠隨著年齡增大晝夜節(jié)律控制不會(huì)一樣地衰退,。
研究人員發(fā)現(xiàn),SIRT1是通過調(diào)控BMAL和CLOCK基因來執(zhí)行這種控制的,,后者是這一重要生物鐘的兩個(gè)重要的護(hù)衛(wèi)者,。
增強(qiáng)晝夜節(jié)律功能
Guarente說,越來越多的證據(jù)表明,,能夠?qū)Υ笮〔煌潭鹊墓?/span>/暗周期破壞做出反應(yīng),,對于維持健康的代謝功能關(guān)重要。
Guarente 說:“實(shí)際上,,由于光周期不斷地在改變,,我們每天都在經(jīng)驗(yàn)微小的時(shí)差反應(yīng)。大量的小鼠研究表明,,盡管年輕小鼠做得*,,年老的小鼠卻存在問題。在人類可能也是這種情況,。”
如果是這樣的話,,通過將SIRT1激活子傳遞大腦中,或是開發(fā)出藥物增強(qiáng)晝夜節(jié)律控制系統(tǒng)的另一部分,,來增強(qiáng)晝夜節(jié)律功能有可能可以治療或預(yù)防衰老疾病,。
“我認(rèn)為,我們應(yīng)該著眼于大腦生物鐘機(jī)器的各個(gè)方面,,任何可以隨著衰老維持這一機(jī)器的干預(yù)措施應(yīng)當(dāng)都是有益的,。SIRT1是一個(gè)進(jìn)入點(diǎn),因?yàn)槲覀円呀?jīng)在小鼠中證實(shí),,遺傳維持SIRT1可幫助維持生物鐘功能,。
現(xiàn)在,人們正在針對糖尿病,、炎癥和其他的疾病進(jìn)行一些SIRT1激活子測試,,但目前這些SIRT1激活子還不能通過血腦屏障,可能無法到達(dá)SCN,。但Guarente認(rèn)為設(shè)計(jì)一些能夠進(jìn)入大腦的SIRT1激活子,,是有可能實(shí)現(xiàn)的。
Guarente實(shí)驗(yàn)室的研究人員現(xiàn)正在調(diào)查健康,、晝夜節(jié)律功能與飲食的關(guān)系,。他們懷疑,高脂飲食可能導(dǎo)致了生物鐘紊亂,,而促進(jìn)SIRT1激活則能消除這一效應(yīng),。
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