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蛋白質 REST 減神經元過度活躍現象 或與壽命增長相關

2019/11/28 — 11:37

人終究會老,但科學家對老化的認識仍然有限。近年研究開始發展現老化不僅是單單器官衰退,而是細機制也有改變。最新刊於《自然》的研究發現,蛋白質 REST 可抑制老化神經元過度活躍現象,或者與增加壽命相關。

哈佛大學醫學院基因及神經學系教授 Bruce Yankner 就希望了解神經元活動與壽命關係。他在 15 年前研究人腦老化時的改變時,就發現一種跟胚胎腦部發展相關的蛋白質 REST 似乎與腦部不同改變有關。

他們發現當生物成長和腦部開始發展時, REST 會變得活躍,並抑制著神經基因,直至腦部發展成熟為止。不但是生物發展時 REST 水平會有所增加,Yankner 更在 2014 年發現 REST 會在人體老化時重新變得活躍。此發現令 Yankner 開始懷疑 REST 蛋白與生物老化的關係。

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Yankner 的團隊在研究中發現,對比較早離世、年齡介乎 70–80 歲人士,長壽人士通常有較少與活躍神經相關的蛋白質。換言之,長壽人士腦神經活動可能較少。研究隊伍因此轉而研究秀麗隱桿線蟲 (Caenorhabditis elegans) 的神經活動。此前分子生物學家 Cynthia Kenyon 發現,只要抑制這種線蟲的 daf-2 基因,可令牠們壽命增倍及更健康。Yankner 團隊則比較了普通線蟲,和較長壽、擁有 daf-2 變異基因的線蟲的神經活動。與他們估計一樣,兩種線種的神經活動的確有差異。

Yankner 形容,壽命較長的線蟲神經活動明顯較少,近乎靜態。相反,在一般情況下,線蟲的神經活動應隨著年紀增加而變得更活躍。研究人員再利用藥物抑制普通線蟲的神經活動,發現同樣可增加線蟲的壽命,相反則會縮短壽命。研究人員再在小鼠測試 REST 蛋白的重要性。他們發現只要剔除老年小鼠的製作 REST 蛋白的 Rest 基因 ,而令 REST 蛋白質減少的話,此些小鼠的神經活動將會大幅增加,甚至出現近乎癲癇神經活動。

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研究人員估計,人類也有類似現象,而 REST 蛋白就如同控制著身體平衡,使神經不會變得太過活躍,從而增長壽命。不過現時研究並不代表 REST 蛋白可用於延長人類壽命,更加未清楚為甚麼神經活動過多會縮短生命,相信真正原因還需等待了解 REST 蛋白與其他相關基因對於壽命長短的影響。 

來源:
Quanta Magazine, Longevity Linked to Proteins That Calm Overexcited Neurons, 26 November 2019

報告:
Zullo, J.M., Drake, D., Aron, L., O'Hern, P. & et al. (2019). Regulation of lifespan by neural excitation and REST. Nature, 574, 359–364. DOI: 10.1038/s41586-019-1647-8

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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