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衰老的后果是细胞的损伤和退化,导致功能丧失、易受疾病影响,最终导致死亡。衰老过程的一个标志是神经系统的逐渐衰退,包括运动和认知功能。更复杂的是,人口老龄化的自然变化使得研究导致行为下降的因素变得困难。由于人类衰老过程通常是缓慢的,阐明衰老生物标志物和预测个体差异已被证明是非常具有挑战性的。
在果蝇的帮助下(d .腹),
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年龄很快,因为它只生活约60假发哪个品牌好天,神经科学家从佛罗里达大西洋大学的查尔斯·e·施密特理学院提供洞察健康老龄化通过调查年龄上觅食基因的影响和压力宽容。
当大多数生物体缺氧时,它们的脑细胞会失去平衡,并受到氧化应激,或过多的自由基,导致细胞损伤或死亡。然而,当果蝇缺氧时,它们的新陈代谢会减慢,进入可逆的昏迷状态,这使它们能够在恶劣的环境条件下生存。蛋白激酶朱佳熠G (PKG)是一种调节肌肉收缩和血管扩张等多种生物学过程的酶。这种酶还调节突触传递和神经元功能。
众所周知,编码PKG的觅食(for)基因的差异导致了严重氧化应激时神经保护的差异。for基因或其类似的基因序列在许多物种中都是保守的,并与一些行为物理特征有关,包括进食、睡眠、学习和记忆,以及环境压力耐受。目前尚不清楚的是,年龄如何影响行为和压力承受能力。
在发表在《实验生物学杂志》上的一项研究中,密歇根大学的研究人员首次报告说,果蝇体内的PKG水平会影响因衰老而导致的身体退化,而PKG是一种强有力的行为组成部分。他们发现,在低氧胁迫下,for基因能提供保护,但代价是果蝇寿命延长,运动能力随年龄增长而下降。这是一种权衡——对低氧压力更强的耐受力会让人在生命早期更健康,但这是以寿命和晚年的运动活动为代价的。这些发现提示PKG通路在健康衰老过程中发挥着新的作用。
研究结果显示,在严重的缺氧压力下(1%的氧气),表现出高水平PKG的果蝇更快地进入昏迷状态,这在年轻和年老的果蝇中都是成立的。研究人员还表明,在低氧条件下(3%的氧),PKG对老苍蝇的压力耐受力有影响,PKG水平较低的苍蝇在压力下的活动显著增加。
有趣的是,研究人员发现,在常氧(21%的氧气)条件下,年龄也会产生同样的影响,这表明年龄本身就是一种压力。研究人员还发现,PKG低的苍蝇寿命更长。
“通过了解功能下降,我们将能够找到衰老的生物标记和识别治疗干预措施对抗衰老的有害影响,”Ken Dawson-Scully说,
简 方达
博士,副教授,生物科学能力的查尔斯·e别墅平面图
·施密特学院科学能力的大脑研究所的一员(I-BRAIN)。“随着人类寿命的延长,我们需要了解如何才能很好地变老。”功能衰老,在本研究中定义为内在的年龄相关的生理和行为功能的下降,可能受到多效基因的影响,控制一个以上的特点。拮抗性多效性是指一种性状对生物体的适应性有利,而另一种则是有害的。由于遗传冲突可能由许多生理、发育或行为来源引起,在蠕虫、果蝇和小鼠等衰老动物模型中,多效性通常被称为早期和晚期生命表现之间的“权衡”。
“不管这项研究表明行为和健康后果在大自然中,我们的研究结果使果蝇调查潜在疾病的一个明确的选择涉及能源功能障碍,”斯蒂芬妮·p·凯利说,博士合著者能力的大脑研究所的学者和研究生综合生物学能力的查尔斯·e·施密特理学院。