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槟榔碱帮助老线虫恢复青春活力

日期:2013-09-05 00:00:00

当小小的线虫年近不惑的时候(大约两周大小),就已经无法像其青年时期那样蠕动了,然而近期的一组研究人员发现通过槟榔碱能重建线虫的体壁肌肉,刺激动物神经元,令这些线虫重新恢复活动力,重绽青春。研究人员表示在哺乳动物中也能通过药物治疗,实现相同的效果。

这一研究成果公布在9月3日的Cell Metabolism杂志上,文章通讯编辑为密歇根大学的许献忠副教授(Shawn Xu),其他研究人员包括华中科大生命科学与技术学院博士生张辟,刘剑峰教授等。许献忠博士早年毕业于武汉大学,现任华中科大客座教授,密歇根大学副教授(终身教授)。

这项研究指出衰老线虫的运动机能下降,其根源在于动物组织结构发生可见恶化很早之前,就已经出现的神经元功能早期变化。如果给这些线虫喂食一种在槟榔中发现的生物碱:arecoline(槟榔碱),就能恢复线虫的运动机能。

在印度和东南亚这些槟榔树生长的地区,人们常常咀嚼槟榔果,并与槟榔叶等成分配合使用作为一种兴奋剂,但是,研究显示这会导致癌症。

许献忠博士表示,“通过化合物对神经元的药理刺激,能改善衰老线虫的运动功能”,“了解神经-肌肉刺激的方式能有助于寻找治疗患者运动机能下降的新方法。如果说寄希翼于咀嚼槟榔就能恢复肌肉活力,那只是玩笑,但是这项研究也确实为研发新型药物提供了依据。”

衰老是由于多个组织发生了逐步机能下降(功能性衰老),最终出现死亡的程序化进程。许博士表示,虽然许多研究已经揭示出了基因和环境如何影响寿命,但是整个机体中组织如何发生功能性衰老的机制,至今科学家们还并不清楚。

为了了解衰老动物中组织恶化对于运动功能下降的影响,这一研究组与其他研究组展开合作,分析了线虫生命周期中神经元和肌肉的功能性状态。

与其他动物一样,线虫也会出现运动机能下降,衰老的线虫运动活力远不如青年线虫,这是由于调控肌肉的运动神经元下降的原因吗,还是因为肌肉本身机能下降呢?

研究人员仔细分析了其中的过程,详细先容了相关的变化。首先在线虫生命早期,运动神经元的功能就开始衰退,之后线虫进入“中年期”,线虫的体壁肌肉开始失去功能,控制这些肌肉的神经元出现衰退。如果利用槟榔碱刺激神经,就能恢复肌肉功能。

“通过对老化神经系统进行药理刺激,可以改善老年动物甚至哺乳动物的运动功能,”许博士说,“大家的研究不仅说明遗传模式化动物中功能性衰老的发生过程,而且也为减缓这种衰老速度提供了药理干预的可能性。”

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