บทความอายุยืน

ระบบประสาทที่โอ้อวดเชื่อมโยงกับอายุขัยที่สั้นลง

เซลล์ประสาทเซลล์ประสาท
  • การศึกษานี้พบว่ากิจกรรมที่มากเกินไปในสมองมีความสัมพันธ์กับอายุขัยที่สั้นลง ในขณะที่การระงับกิจกรรมที่มากเกินไปทำให้อายุยืนยาวขึ้น

  • เป็นครั้งแรกที่การศึกษาแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของระบบประสาทสามารถมีบทบาทในการมีอายุยืนยาวได้

  • การกระตุ้นประสาทจะปรากฏในสภาวะต่างๆ รวมถึงโรคอัลไซเมอร์และโรคไบโพลาร์

  • โปรตีนที่เรียกว่า rest เป็นผู้เล่นหลัก rest ระงับการกระตุ้นประสาทในขณะที่ปิดกั้น rest ส่งผลให้เสียชีวิตเร็วขึ้นและมีการทำงานของระบบประสาทมากขึ้นในการศึกษาในสัตว์ทดลอง

บทความนี้เผยแพร่ใน harvard medical school news

ตัวละครใหม่ได้ก้าวขึ้นบนเวทีในเรื่องราวการแก่ชราของมนุษย์: การกระตุ้นประสาท การวิจัยที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์ในสถาบันบลาวัทนิก แห่งโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด ระบุว่า กิจกรรมทางประสาทของสมองซึ่งเกี่ยวข้องกับความผิดปกติต่างๆ มานานตั้งแต่ภาวะสมองเสื่อมไปจนถึงโรคลมบ้าหมู มีบทบาทในการแก่ชราและอายุขัยของมนุษย์

การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสาร nature เมื่อวันที่ 16 ต.ค. อาศัยข้อมูลจากสมองของมนุษย์ หนู และหนอน และชี้ให้เห็นว่าการทำงานที่มากเกินไปในสมองเชื่อมโยงกับอายุขัยที่สั้นลง ในขณะที่การระงับการทำงานมากเกินไปจะทำให้อายุยืนยาวขึ้น

การค้นพบนี้เป็นหลักฐานแรกที่แสดงว่ากิจกรรมของระบบประสาทส่งผลต่อการมีอายุยืนยาวของมนุษย์ แม้ว่าการศึกษาก่อนหน้านี้ได้ชี้ให้เห็นว่าบางส่วนของระบบประสาทมีอิทธิพลต่อการแก่ชราในสัตว์ แต่บทบาทของการทำงานของระบบประสาทในการแก่ชรา โดยเฉพาะในมนุษย์ยังคงมืดมน

Bruce Yankner ผู้เขียนอาวุโสด้านการศึกษา ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์ที่ HMS และผู้อำนวยการร่วมของการค้นพบของเรากล่าวว่า "แง่มุมที่น่าสนใจในการค้นพบของเราก็คือ บางสิ่งบางอย่างชั่วคราวพอๆ กับสถานะกิจกรรมของวงจรประสาทอาจมีผลกระทบในวงกว้างต่อสรีรวิทยาและอายุขัย" ศูนย์ Paul F. Glenn สำหรับชีววิทยาแห่งวัย

การกระตุ้นของระบบประสาทดูเหมือนจะทำหน้าที่ตามสายโซ่ของเหตุการณ์ระดับโมเลกุลที่ทราบกันดีว่ามีอิทธิพลต่อการมีอายุยืนยาว: เส้นทางการส่งสัญญาณของอินซูลินและปัจจัยการเจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน (igf)

กุญแจสำคัญในการส่งสัญญาณนี้ดูเหมือนจะเป็นโปรตีนที่เรียกว่า rest ซึ่งก่อนหน้านี้แสดงโดย yankner lab เพื่อปกป้องสมองที่แก่ชราจากภาวะสมองเสื่อมและความเครียดอื่นๆ

กิจกรรมของระบบประสาทหมายถึงการสั่นไหวของกระแสไฟฟ้าและการส่งสัญญาณในสมองอย่างต่อเนื่อง กิจกรรมหรือความตื่นเต้นที่มากเกินไปอาจแสดงออกได้หลายวิธี ตั้งแต่การกระตุกของกล้ามเนื้อไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงอารมณ์หรือความคิด ผู้เขียนกล่าว

จากการศึกษายังไม่ชัดเจนว่าความคิด บุคลิกภาพ หรือพฤติกรรมของบุคคลส่งผลต่อการมีอายุยืนยาวหรือไม่

“การวิจัยที่น่าตื่นเต้นในอนาคตคือการพิจารณาว่าการค้นพบนี้เกี่ยวข้องกับการทำงานของสมองมนุษย์ที่มีลำดับสูงกว่านี้อย่างไร” Yankner กล่าว

การศึกษานี้สามารถนำไปสู่การออกแบบวิธีการรักษาแบบใหม่สำหรับสภาวะต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบประสาทมากเกินไป เช่น โรคอัลไซเมอร์ และโรคไบโพลาร์ นักวิจัยกล่าว

การค้นพบนี้เพิ่มความเป็นไปได้ที่ยาบางชนิด เช่น ยาที่มุ่งเป้าไปที่ rest หรือพฤติกรรมบางอย่าง เช่น การทำสมาธิ สามารถยืดอายุขัยได้ด้วยการปรับกิจกรรมของระบบประสาท

ความแปรผันของมนุษย์ในกิจกรรมทางประสาทอาจมีทั้งสาเหตุทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะเปิดช่องทางสำหรับการแทรกแซงการรักษาในอนาคต yankner กล่าว

Yankner และเพื่อนร่วมงานเริ่มการตรวจสอบโดยการวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกของยีน (ขอบเขตของการเปิดและปิดยีนต่าง ๆ ) ในเนื้อเยื่อสมองที่ได้รับบริจาคจากผู้คนหลายร้อยคนที่เสียชีวิตเมื่ออายุตั้งแต่ 60 ถึงมากกว่า 100 ปี

ข้อมูลถูกรวบรวมผ่านการศึกษาวิจัย 3 เรื่องแยกกันในผู้สูงอายุ ผู้ที่วิเคราะห์ในการศึกษาปัจจุบันมีสติปัญญาครบถ้วน ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่มีภาวะสมองเสื่อม

แยงเนอร์กล่าวว่า ผู้เข้าร่วมการศึกษาที่มีอายุมากกว่าและอายุน้อยกว่ามีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด: ผู้ที่มีอายุยืนที่สุด คือ ผู้ที่มีอายุ 85 ปีขึ้นไป มีการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นระบบประสาทต่ำกว่าผู้ที่เสียชีวิตระหว่างอายุ 60 ถึง 80 ปี

ถัดมาคือคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนต้องเผชิญ: ความสัมพันธ์หรือสาเหตุ? ความแตกต่างในการกระตุ้นประสาทนี้เกิดขึ้นควบคู่ไปกับปัจจัยที่สำคัญกว่าซึ่งกำหนดอายุขัยหรือระดับการกระตุ้นส่งผลโดยตรงต่อการมีอายุยืนยาวหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นอย่างไร?

ทีมงานได้ทำการทดลองมากมาย รวมถึงการทดสอบทางพันธุกรรม เซลล์ และอณูชีววิทยาในสิ่งมีชีวิตจำลอง caenorhabditis elegans; การวิเคราะห์หนูดัดแปลงพันธุกรรม และการวิเคราะห์เนื้อเยื่อสมองเพิ่มเติมของผู้ที่มีอายุมากกว่าหนึ่งศตวรรษ

การทดลองเหล่านี้เผยให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงการกระตุ้นของระบบประสาทส่งผลต่ออายุขัยอย่างแน่นอน และให้ความกระจ่างถึงสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในระดับโมเลกุล

นักวิจัยพบว่า rest ซึ่งควบคุมยีนยังช่วยยับยั้งการกระตุ้นของระบบประสาทอีกด้วย การปิดกั้น rest หรือสิ่งที่เทียบเท่าในแบบจำลองสัตว์นำไปสู่การทำงานของระบบประสาทที่สูงขึ้นและการเสียชีวิตเร็วขึ้น ในขณะที่การเพิ่ม rest นั้นกลับทำตรงกันข้าม และมนุษย์ที่มีอายุมากกว่า 100 ปีจะมีส่วนที่เหลือในนิวเคลียสของเซลล์สมองมากกว่าคนที่เสียชีวิตในช่วงอายุ 70 ​​หรือ 80 ปีอย่างมีนัยสำคัญ

Monica Colaiácovo ผู้ร่วมเขียนการศึกษา ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์ที่ HMS ซึ่งห้องปฏิบัติการของเขาร่วมมือกับ C. elegans กล่าวว่า "เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นอย่างยิ่งที่ได้เห็นว่าหลักฐานต่างๆ เหล่านี้มาบรรจบกันอย่างไร

นักวิจัยพบว่าตั้งแต่หนอนไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม rest จะยับยั้งการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นประสาท เช่น ช่องไอออน ตัวรับสารสื่อประสาท และส่วนประกอบโครงสร้างของไซแนปส์

การกระตุ้นที่ลดลงจะกระตุ้นกลุ่มโปรตีนที่เรียกว่าปัจจัยการถอดรหัส forkhead โปรตีนเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเป็นสื่อกลางของ "วิถีการมีอายุยืนยาว" ผ่านการส่งสัญญาณอินซูลิน/igf ในสัตว์หลายชนิด เป็นแนวทางเดียวกับที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสามารถกระตุ้นได้โดยการจำกัดแคลอรี่

นอกเหนือจากบทบาทใหม่ในการป้องกันการเสื่อมของระบบประสาทแล้ว การค้นพบบทบาทของ rest ในเรื่องอายุยืนยาวยังช่วยเพิ่มแรงจูงใจในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าหมายไปที่โปรตีน

แม้ว่าจะต้องใช้เวลาและการทดสอบมากมายเพื่อตรวจสอบว่าการรักษาดังกล่าวช่วยลดการกระตุ้นระบบประสาท ส่งเสริมการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี หรือยืดอายุขัยหรือไม่ แต่แนวคิดนี้โดนใจนักวิจัยบางคน

“ความเป็นไปได้ที่การเปิดใช้งาน REST จะช่วยลดการทำงานของระบบประสาทที่ถูกกระตุ้นและการชะลอวัยของมนุษย์นั้นน่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง” Colaiácovo กล่าว

ผู้เขียนเน้นย้ำว่างานนี้คงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการวิจัยกลุ่มผู้สูงอายุจำนวนมาก

 “ตอนนี้เรามีผู้ลงทะเบียนในการศึกษาวิจัยเหล่านี้มากพอที่จะแบ่งประชากรสูงอายุออกเป็นกลุ่มย่อยทางพันธุกรรม” แยงก์เนอร์กล่าว "ข้อมูลนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งและแสดงให้เห็นว่าเหตุใดการสนับสนุนอนาคตของพันธุกรรมมนุษย์จึงมีความสำคัญ"

การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน ธรรมชาติ ในเดือนตุลาคม 2562



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า