機(jī)體衰老的“時(shí)鐘”

更新時(shí)間：2013-06-24

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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

在人類和動物中，晝夜節(jié)律遵循著一個大致為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?，F(xiàn)在的一個新觀點(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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