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最新研究表明,壽命長短可能由下丘腦決定
我們能活多久究竟是由什麼決定?這個生命之謎一直無法被破解。但最近,有科學家相信已找到了控制人類壽命長短的“金鑰匙”。美國愛因斯坦醫學院分子藥理學系蔡東昇教授及其研究團隊發現,下丘腦的一個免疫系統通道可能控制着整個身體的衰老過程,人類增壽20%並非遙不可及的夢想。該項研究一公佈,馬上在全球引起廣泛關注,各大媒體爭相報道。本報記者專訪了蔡東昇教授以及國內醫學專家,爲我們解讀大腦中隱藏着的關於壽命的祕密。
文:記者李文
圖:Gettyimages
下丘腦調控人體衰老過程
調控我們壽命長短的關鍵部位在哪裏?蔡東昇教授及其研究團隊找到了這個神祕的部位。在大腦中的下丘腦有一個信號通道,蔡東昇研究組的實驗證明,通過刺激或抑制該通道可以加速或減緩衰老。這一發現如果應用在人類身上,有可能爲我們開啓一扇久已渴望敲開的大門:延緩老年病的發生,以及實現真正的延年益壽。
記者通過越洋電話,採訪到蔡東昇教授本人。“衰老本身是個複雜的過程,我們所觀察到的衰老,是隨着年齡的增加各個器官出現自發性的退變現象,但一直以來,科學界都沒有搞清楚的是:組織器官整體性的衰老過程是如何進行的?衰老的過程是否也受到調控?”蔡東昇說。在他看來,衰老的整體性調控機制是一直以來科學上沒能證明的問題。而他和他的研究團隊正在嘗試用大量的實驗填補這一空白。
從調控機制的角度尋找根源,蔡東昇教授將目光逐漸鎖定在了大腦裏一塊杏仁大小的區域——下丘腦。他告訴記者:“下丘腦的作用非常獨特,是神經內分泌中樞所在,控制着生命的許多基本活動,生長、發育、生殖、新陳代謝等都與之密切相關。衰老是不是也由它所控制呢?這是過去我們尚沒有了解的一個問題。”帶着這個大膽的假設,蔡東昇及其研究團隊建構了多個實驗模型,在小鼠身上展開大量實驗,最終證明下丘腦對全身性的衰老起着核心的控制作用。
干預腦中特定物質
有助於保持青春
蔡東昇發現,小鼠的下丘腦中有一種叫做核轉錄因子(NF-kB)的蛋白質複合物,這種物質隨着小鼠的衰老會變得更加活躍,而過分活躍的NF-kB會造成下丘腦一種調控性激素的神經肽——GnRH水平降低,結果會讓小鼠逐漸表現出全身性的衰老。
加速衰老的過程至少部分是由於GnRH受到抑制所導致的。研究人員發現,GnRH是一種刺激神經後形成的化學物質,當研究人員對老鼠的下丘腦注入GnRH時,小鼠體內便會加快神經的再生,使得衰老過程隨之變慢。而啓動NF-kB通道,則會導致GnRH水平下降,從而使神經再生減緩。研究人員在一段時期內每天對年老的老鼠注射GnRH,結果發現,這一手段能減緩老鼠因衰老而導致的認知能力下降。GnRH的水平在精子和卵子的發育中扮演核心角色,不僅對小鼠,對人類的生殖也起着關鍵的調控作用。“GnRH通常與控制生殖週期有關,現在看來,它也有助於保持青春。我們的研究提供了通過干預下丘腦從而延緩衰老的介入策略。這已經是一項很有意義的突破。”蔡東昇表示。
抑制NF-kB蛋白
輕鬆活到百歲以上
研究人員發現,通過抑制小白鼠下丘腦內的核轉錄因子(NF-kB),能夠有效地保持GnRH的水平,這會延緩小鼠衰老的過程。當研究人員抑制了NF-kB,小鼠的壽命可延長20%左右。而人爲增加NF-kB的小鼠,則出現壽命變短的狀況。NF-kB被抑制的小鼠,肌肉、骨骼的生長與保養狀況更好,學習能力增強。而人爲地激活NF-kB,則造成小白鼠出現認知能力下降、肌無力、皮膚變薄、骨質流失、尾巴上的軟骨退化等大量與衰老相關的改變,導致老鼠全身老化、壽命縮短。如果每天給小白鼠直接注射GnRH,同樣也能起到延長小白鼠壽命的效果,甚至引發其在大腦中神經元新的生長。實驗證明,抑制NF-kB水平或者提高GnRH的水平,都能夠延緩衰老。
“通常我們認爲小鼠與人類的下丘腦構造很相似,雖然不能拿人來做實驗,但我們有理由相信,NF-kB水平也是人類衰老調控系統中的一個關鍵因素。理論上,通過抑制NF-kB水平,提高GnRH水平,有望讓人類的平均壽命延長。”蔡東昇說。按照他的研究,輕鬆活到百歲以上並非癡人說夢。
蔡東昇認爲,如果未來我們能夠研發出可供臨牀使用的靶向藥物,有望治療許多與衰老有關的疾病,“如對阿爾茨海默症、糖尿病、心臟病這類老年多發病的治療,我們相信會有幫助。”但他同時也指出:“衰老和死亡是自然規律,不可能被完全阻止,但可以在合乎科學規律的範疇內加以優化,從而達到健康長壽的目標。”
下一步,蔡東昇的研究團隊將致力於對下丘腦控制衰老和壽命的分子功能進行更深的瞭解。“還有很多細節我們並不清楚。”蔡東昇說,“比如還有哪些分子在共同參與這種功能。”蔡東昇團隊的最終目標是把他們的研究成果轉化爲減緩衰老的臨牀應用。
保持良好性激素水平
更容易長壽
既然GnRH在生殖系統的調控上起着重要作用,那麼,新研究是否表明生殖力與壽命長短關係密切?
“生殖與壽命的關係還需要更深入的研究。已經有研究發現,通過對動物進行生殖干預,消除一些基因,確實能對壽命產生影響。不過,目前這類實驗還停留在果蠅、線蟲等低等動物身上,還不能就人類的情況做出明確的說明。”蔡東昇說。在他看來,在衰老的過程中,生殖功能的退化伴隨着神經再生能力的下降,“也許有上百種分子在影響着人類走向衰老的步伐。現在可以知道的是,與GnRH激素水平相關的NF-kB蛋白在調控衰老的速度上起着重要樞紐作用,可謂是開關性的蛋白。”
中山大學醫學院神經科學研究中心蔣斌教授在接受採訪時表示,蔡東昇的研究發現了GnRH與NF-kB蛋白之間的關係。“衰老是一個複雜的過程,能找到其中的一個機制已經非常不易。”他笑道,“性激素讓女人更像女人,讓男人更有男人味兒,性激素水平比較高的人確實比較長壽。如果能保持較好的性激素調控,更年期來得會比較遲,更年期越推後,衰老得也就越慢,可以認爲會比較長壽。”
有什麼辦法可以儘可能地延長我們生命的活力?蔣斌指出,首先在飲食上要節制,“八成飽即可,不要吃太多。”其次,要注重體育鍛煉,生命在於運動。對於老年人來說,雖然不能保持像年輕人那樣的活力,但也要勤于思考,多運動,“愛思考,人不老,千萬別做宅老族。”
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喝香檳、玩遊戲可保持大腦活力
在國外,抗衰老、保持大腦活力的研究也不斷有新成果出現。近日一則報道稱,爲保持大腦的年輕狀態,可喝點香檳。英國的科學家最近發現,香檳類的氣泡飲料有一個作用,就是能夠增強記憶力。香檳中的多酚化合物能增強立體空間記憶。相比其他白酒,香檳中的酚類物質含量更高,也更濃縮,可以改變大腦裏某些與記憶存儲能力相關的蛋白質。研究者傑里米·斯賓塞教授建議大家不妨每週喝一兩杯香檳。
最近,國外也有研究者建議老年人用玩遊戲的方式抗衰老。不過這遊戲是要經過專門設計的,可以幫助玩家增強反應速度和記憶力。科學家們爲中老年人研發了一款名爲“道路旅行”的遊戲。50歲以上的中老年人只要玩10小時,便可以讓大腦年輕3歲,並且其效果可以持續至少1年的時間。在遊戲中,設計者給玩家展示一輛轎車或者卡車,車的周圍會出現一系列不同的標誌,玩家需要牢記車的型號和這些標誌的位置。隨着遊戲的進行,會有更多元素出現,但玩家必須尋找出最初記住的物品的位置。這款遊戲的形式可謂簡單,但可以訓練玩家的很多技能,如反應速度、記憶力、注意力等。