追新速遞：“吸星大法”換血術(shù)的秘密；2型糖尿病加速衰老26%……
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“吸星大法”換血術(shù)：
揭秘干細(xì)胞與機(jī)體“宛若新生”背后的機(jī)制
異體共生，也就是我們常說的換血療法，是目前最為激進(jìn)的返老還童術(shù)之一：只需讓年老和年輕小鼠共享一個循環(huán)系統(tǒng)中的血液就能使年輕小鼠加速衰老、年老小鼠實現(xiàn)逆齡，聽起來頗有格林童話中巫婆吸食孩童鮮血秒變少女的味道。
5月24日，中科院動物所團(tuán)隊在Cell Stem Cell上發(fā)表的題為Heterochronic parabiosis induces stem cell revitalization and systemic rejuvenation across aged tissues的新研究表明，異體共生可以誘導(dǎo)衰老小鼠骨髓、脾臟、外周血、腦、肝臟、骨骼肌和皮膚等7種組織器官的干細(xì)胞再生和機(jī)體再生。
研究表明，暴露于年老血液可以使年輕小鼠周身器官與細(xì)胞都呈現(xiàn)加速衰老的態(tài)勢；反之，暴露于年輕血液可有效改善老年小鼠器官的組織微環(huán)境，并恢復(fù)多種干細(xì)胞的活力，包括皮膚基底細(xì)胞、毛囊干細(xì)胞、骨骼肌成纖維、脂肪祖細(xì)胞，以及骨髓中的造血干細(xì)胞等。其中，造血干細(xì)胞對年輕血液尤為敏感。
經(jīng)過進(jìn)一步對基因表達(dá)和細(xì)胞通訊的分析，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了異體共生實驗中促衰老或年輕化的“背后操控者”——一系列衰老調(diào)控因子。其中包括表觀調(diào)控基因YY1以及細(xì)胞趨化因子CCL3等。實驗表明，YY1的表達(dá)降低與造血干細(xì)胞老化密切相關(guān)，誘導(dǎo)YY1過表達(dá)可有效增強(qiáng)年老的造血干細(xì)胞的重建能力。但異體共生實驗中，YY1對年輕血液并不十分“感冒”，其表達(dá)水平在年輕血液刺激下反應(yīng)平平；研究人員認(rèn)為，以YY1為代表的表觀遺傳調(diào)控基因單靠環(huán)境變化難以擺脫衰老記憶，是“異體共生無法拯救的基因”。
而另一個衰老調(diào)控因子——在衰老造血干細(xì)胞中被抑制的CCL3，卻可以被年輕血液顯著激活。在后續(xù)實驗中，通過基因療法使CCL3過表達(dá)，則顯著提高了年老造血干細(xì)胞分化成為淋巴細(xì)胞的能力，相當(dāng)于讓年老小鼠體內(nèi)駐扎更多“一線士兵”，對抗外界感染和監(jiān)控體內(nèi)細(xì)胞變異。
該研究揭示了異體共生“促衰老”和“年輕化”背后的分子機(jī)制，也引領(lǐng)了通過新的衰老調(diào)控因子指導(dǎo)全身細(xì)胞再生的新方向，但作者也表示該研究主要證實了異體共生在單細(xì)胞水平上減緩小鼠機(jī)體多組織衰老的效果，但在組織和細(xì)胞水平上，還有待更詳細(xì)的實驗驗證。
原文鏈接：
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(22)00170-9
影響“表觀遺傳時鐘”70%老化！
中科院團(tuán)隊首次揭示衰老調(diào)控基因Elovl2的作用機(jī)制
熟悉派派的讀者都知道，表觀遺傳改變和代謝功能障礙是衰老的兩大標(biāo)志。那么，它們之間存在直接關(guān)聯(lián)嗎？如果存在，其相互作用又是如何對衰老產(chǎn)生影響的？
5月25日，南方科技大學(xué)朱健康院士、中科院副院長周琪研究員，中科院動物所李偉研究員、澳門科技大學(xué)張康教授團(tuán)隊合作發(fā)表于Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上的研究Lipid metabolism dysfunction induced by age-dependent DNA methylation accelerates aging便對這一問題做出了回應(yīng)。研究指出，長鏈脂肪酸延長酶2的DNA甲基化會誘導(dǎo)脂質(zhì)代謝功能障礙，顯著加速衰老。
脂肪酸延長酶2（Elovl2）是多不飽和脂肪酸合成的主要控制基因之一，與機(jī)體衰老密切相關(guān)，其DNA甲基化狀態(tài)甚至能在70%的程度上解釋“表觀遺傳時鐘”的老化！
首先，研究人員觀察到小鼠大腦和肝臟中CGI-I1、E3、E4和E8的DNA甲基化隨衰老而顯著增加，同時Elovl2基因表達(dá)顯著降低。在人成纖維細(xì)胞中也觀察到了類似現(xiàn)象，由此證明DNA甲基化增加導(dǎo)致的Elovl2基因表達(dá)降低，與機(jī)體衰老息息相關(guān)。
那么缺乏Elovl2是否就是衰老的直接元兇呢？研究人員敲除了年輕小鼠的Elovl2基因,果然年輕小鼠立刻出現(xiàn)了一系列衰老癥狀，包括脫發(fā)、骨密度降低、肌肉力量下降、學(xué)習(xí)和記憶能力下降等。
那么Elovl2究竟是如何影響衰老的呢？進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，缺乏Elovl2的小鼠肝臟中存在大量脂肪酸與短鏈脂肪酸積累，有顯著的糖耐量受損和胰島素抵抗，表明缺乏Elovl2會導(dǎo)致嚴(yán)重的代謝功能障礙。
隨著時間推移，小鼠逐漸出現(xiàn)了線粒體功能障礙、脂肪性肝炎、成體干細(xì)胞衰竭等癥狀，進(jìn)一步證實了Elovl2耗盡會損害各種代謝和衰老相關(guān)途徑。
這種衰老是否可逆呢?研究人員給小鼠喂食了魚油等多不飽和脂肪酸，一段時間后略微改善了小鼠肝臟中的脂肪酸積累和生理葡萄糖代謝平衡，但并不足以完全恢復(fù)到健康水準(zhǔn)，許多衰老病理癥狀仍無法緩解。
派派認(rèn)為，該研究的突出貢獻(xiàn)不僅在于證實了衰老調(diào)控基因Elovl2的作用和影響因素，還在于揭示了“表觀遺傳改變”和“代謝功能障礙”這兩個衰老標(biāo)志物之間的相互作用是如何調(diào)節(jié)哺乳動物衰老的，有力填補(bǔ)了相關(guān)研究空白。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41392-022-00964-6#Sec2
衰老加快26%！
新研究首次揭示2型糖尿病直接導(dǎo)致大腦老化和認(rèn)知能力下降
近日，美國石溪大學(xué)研究團(tuán)隊在eLife上發(fā)表的文章指出，2型糖尿病會讓正常大腦衰老速度加快大約26%，神經(jīng)退行性病變會隨著糖尿病病程延長而加劇。
該團(tuán)隊對英國生物數(shù)據(jù)庫（可用的最大的大腦結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù)集）中20000名老年健康個體和2型糖尿病患者的大腦掃描和功能測量等數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)衰老和2型糖尿病都會導(dǎo)致工作記憶、學(xué)習(xí)和靈活思維等執(zhí)行功能以及大腦處理速度下降，但糖尿病患者大腦的執(zhí)行功能比同齡無糖尿病患者低13.1%，處理速度低6.7%，認(rèn)知能力也遠(yuǎn)低于同齡人水平。
為了探究這種現(xiàn)象背后的原理和機(jī)制，研究團(tuán)隊比較了患者和非患者的大腦結(jié)構(gòu)和活動，發(fā)現(xiàn)關(guān)竅就在一種對大腦執(zhí)行功能至關(guān)重要的物質(zhì)——灰質(zhì)的減少上。糖尿病患者灰質(zhì)下降比正常衰老人群更為迅速：大腦腹側(cè)紋狀體灰質(zhì)體積減少了6.2%，灰質(zhì)萎縮速度比正常衰老大腦的萎縮速度快約26%。
圖注：灰質(zhì)體積變化趨勢較強(qiáng)的區(qū)域的患者年齡和2型糖尿病趨勢
值得關(guān)注的是，當(dāng)正式診斷出2型糖尿病時，患者大腦可能已經(jīng)遭受了不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)損傷。而隨著糖尿病病程推進(jìn)，大腦功能受損將更嚴(yán)重。研究人員認(rèn)為根本原因在于糖尿病患者的機(jī)體能量供應(yīng)下降，才導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生重大變化。
派派希望今后的研究能盡早發(fā)現(xiàn)與糖尿病相關(guān)的大腦敏感變化的標(biāo)志物與方法，從而開展有針對性的神經(jīng)認(rèn)知效應(yīng)治療。
原文鏈接：
https://elifesciences.org/articles/73138#s2
—— TIMEPIE ——
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