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        1. 蠕蟲在高溫下控制壽命

             日期:2019-07-17     瀏覽:6    評論:0    
          核心提示:根據加州大學舊金山分校(University of California, San Francisco)的一項新研究,常見的研究蠕蟲秀麗隱桿線蟲(C. elegans)能夠
          根據加州大學舊金山分校(University of California, San Francisco)的一項新研究,常見的研究蠕蟲秀麗隱桿線蟲(C. elegans)能夠利用熱感神經細胞,不僅調節其對更熱環境的反應,還能控制其因高溫而衰老的速度。


          研究人員說,新的發現推翻了關于冷血動物如何對熱量做出反應和調節的普遍假設。這項研究發表在《當代生物學》雜志的網絡版上,網址是http://www.cell.com/current-biology/home。

          UCSF教授Cynthia Kenyon博士是這篇論文的高級研究員,他說,研究人員多年來已經知道,冷血動物,或稱外溫動物,在高溫下比在低溫下更快地度過一生。

          在25攝氏度及以上的溫度下,蠕蟲的移動、進食和消化速度、成熟速度和衰老速度都要快于正常溫度20攝氏度以上的蠕蟲。她說,普遍的假設是,在較高溫度下加速老化過程是被動發生的,就像化學反應在較高溫度下加速一樣。

          “我們已經證明,事情并沒有那么簡單,”凱尼恩說,他是加州大學舊金山分校生物化學和生物物理學系的教授,也是加州大學舊金山分校拉里·l·希爾布盧姆衰老生物學中心(Larry L. Hillblom Center for the Biology of Aging at UCSF)的主任。她以對秀麗隱桿線蟲(秀麗隱桿線蟲)和衰老的持續研究而聞名。

          人類和其他溫血動物有一種機制,使我們能夠在環境變熱或變冷時保持恒定的溫度。凱尼恩說,大多數教科書都解釋說蠕蟲和其他外溫生物不能做到這一點。

          “沒錯,蠕蟲不會調節它們的體溫,但它們確實會調節它們對高溫的反應,減緩原本會進行得更快的過程。”事實上,它們甚至使用類固醇激素來調節體溫,就像我們調節體溫一樣。”她指出,這可能是冷血動物和溫血動物之間非常早期的進化聯系。

          秀麗隱桿線蟲已知有熱感或熱感神經元,這些神經元可以讓線蟲向與食物有關的溫度移動。如果“化學反應”理論是正確的,蠕蟲在恒定的高溫下會以同樣快的速度衰老,不管它們的熱感神經元是否感知到熱量。

          研究人員發現,當它們殺死感熱神經元或使產生類固醇的蠕蟲基因失去活性時,蠕蟲對熱量的反應甚至更強,因此衰老和死亡的速度遠遠快于擁有活躍神經元的蠕蟲。作者的結論是,這些熱感覺神經元實際上幫助蠕蟲調節其對增加的熱量的反應。

          該論文指出,這些數據表明,這些熱敏神經元通過改變類固醇信號通路的活性來影響溫暖溫度下的壽命,而類固醇信號通路反過來又影響壽命。具體來說,作者認為,在高溫下,蛔蟲的熱感覺神經元產生一種信號,刺激daf-9基因的表達,daf-9基因產生一種類固醇激素,可以延長壽命。

          研究人員提出,這種熱感系統可以讓秀麗隱桿線蟲減少溫暖的溫度對衰老過程的影響,而衰老是溫血動物通過控制溫度來完成的。

          凱尼恩說,即使氣溫升高,這個系統也能使動物保持更正常的衰老速度。

          此前的研究還將哺乳動物的衰老速度與溫度聯系起來。如果老鼠被騙以為自己在炎熱的氣候中,它們就會降低體溫,活得更長。

          雖然類似的類固醇激素途徑在人類中也存在,但肯揚強調,至少就目前而言,這項研究與我們對生物學的普遍理解比與任何人類生物醫學聯系更相關。

          她說:“這些發現可能不會產生治療癌癥或老年癡呆癥的新方法。”“但它們可能會迫使我們重寫高中生物教科書中有關冷血動物的章節。”
           
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