为什么我们没有进化永远生活:揭示为什么我们年龄的原因

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信用:CC0公共领域

德国华美州的分子生物学研究所(IMB)研究人员在理解老龄化过程的起源方面取得了突破。他们已经确定属于叫做自噬的过程的基因 - 细胞之一最关键的生存过程 - 促进年轻蠕虫的健康和健身,但在生活后面推动了老化的过程。这项研究发表于期刊基因与发展给出了一些最明确的证据,了解老化过程是如何作为进化的怪癖。这些发现也可能对治疗神经变性障碍等诸如阿尔茨海默,帕金森和亨廷顿的疾病的治疗方案具有更广泛的影响。研究人员表明,通过在旧蠕虫中关闭自噬促进寿命,神经元和随后的全身健康有很强的改善。

变老了,这是每个星球上的每个人都发生的事情,但问题是,应该是吗?在最近在期刊上的出版物中基因与发展题为"神经元的抑制成核综合体在再生后C. Elegans中延伸了寿命,“霍尔格博士的实验室富裕地在IMB,发现了一些可能将这个问题休息的遗传证据。

正如查理达尔文所解释的那样,自然选择导致适合赋予环境的适合滋生和传递他们的特定环境到下一代。特质越富有成效,该特征的选择越强。从理论上讲,这应该产生具有预防老化的特性的个体,因为它们的基因可以在几乎连续传递。因此,尽管相反的事实是相反的,因此从进化的角度来看,应该永远不会发生。自19世纪以来,这种进化矛盾已被辩论和理论化。它仅在1953年,他的假设是乔治C.威廉姆斯的拮抗性肺炎(AP)给了我们一个合理的解释,以便通过演变在人口中出现老化。威廉姆斯提出,自然选择丰富了促进生殖成功的基因,但因此忽略了对长寿的负面影响。重要的是,当在生殖开始后发生这些负面影响时,这只是真实。基本上,如果基因突变导致更多的后代,但缩短了良好的生命。这是因为在较短的时间内可以有更多的后代携带父母的基因来补偿。因此,随着时间的推移,积极选择这些促体突变的突变突变变得硬于我们的DNA。虽然这种理论已经证明了数学上证明,但其在现实世界中证明的影响,缺乏如时尚行为的基因的实际证据。

该论文的联合主要作者乔纳森·伯恩(Jonathan Byrne)表示,现在已经有了证据,“衰老的进化理论很好地解释了一切,但它缺乏在自然界发生的真实证据。”进化对促进衰老的基因突变的影响视而不见,只要这些影响只在生殖开始后才开始发挥作用。真的,衰老是一个进化上的疏忽。”乔纳森继续说:“这些AP基因以前从未被发现过,因为在已经年老的动物身上进行研究是非常困难的,我们是第一个弄清楚如何大规模进行这一研究的人。”他进一步解释说:“在一个相对较小的屏幕上,我们发现了数量惊人的[30]基因,它们似乎以一种拮抗的方式运作。”之前的研究已经发现了促进衰老的基因,同时仍然对发育至关重要,但这30个基因是首批发现的只在老年时促进衰老的基因之一。“考虑到我们在蠕虫中只测试了0.05%的所有基因,这表明可以找到更多这些基因来找到,”乔纳森说。

该论文的另一名联合主要作者托马斯·威廉(Thomas Wilhelm)表示,进化导致衰老的证据并不是这篇论文中唯一令人惊讶的地方。“最令人惊讶的是这些基因参与了什么过程。”Wilhelm和他的同事并不满足于仅仅提供一个60年之久的谜题所缺失的证据,他们继续描述这些基因的一个子集在线虫中的作用以及它们可能如何推动衰老过程。“这就是研究结果真正吸引人的地方,”这项研究的首席研究员霍尔格·里彻博士说。“我们发现了一系列与调节自噬有关的基因,自噬可以加速衰老过程。”这些结果的确令人惊讶,自噬过程是细胞内一个关键的循环过程,通常需要正常的整个生命周期。人们知道,随着年龄的增长,自噬会变得更慢,而这篇论文的作者表明,年龄较大的蠕虫的自噬似乎会完全恶化。他们证明,在这一过程的开始阶段关闭关键基因,与让它瘫痪运行相比,可以让蠕虫活得更长。霍尔格解释说:“这可能会迫使我们重新思考细胞中存在的一个最基本的过程。”“自噬几乎总是被认为是有益的,即使它几乎不起作用。 We instead show that there are severe negative consequences when it breaks down and then you are better off bypassing it all together." "It's classic AP," he continues, "In young worms, autophagy is working properly and is essential to reach maturity but after reproduction, it starts to malfunction causing the worms to age."

在最终的启示中,丰富地和他的团队能够跟踪专业人寿会的源头到特定组织,即神经元。通过在老蠕虫的神经元中灭活自噬,他们不仅能够延长蠕虫的生活,而且它们急剧增加了蠕虫的总体健康。“想象一下,达到你生命中的中途并获得一种让你的药物留下你的药物,因为你年龄的一半你的年龄段你的年龄比较时间,这就是它是蠕虫的样子,”托马斯·威尔赫姆斯说。“我们只在一个组织中转动自噬,整个动物都会增加。神经元在治疗的蠕虫中更健康,我们认为这是让肌肉和身体的其余部分以良好的形状保持良好的。50%的生活延长。“

虽然作者尚未知道导致神经元保持更健康的确切机制,但这种发现可能具有真实的世界含义。“存在许多与功能障碍自噬相关的神经元疾病,如Alzheimer,帕金森和亨廷顿的疾病,有可能在这些病例中,这可能是一种帮助保持神经元完整性的好方法,”托马斯·威廉解释道。虽然任何这样的治疗方法都还有很长的路要走,但假设这样的发现可以在人类身上重演,它确实提供了一个诱人的希望;预防疾病,让自己更年轻更健康。


进一步探索

细胞'垃圾处理可能会持有更健康的生活的关键

更多信息:Thomas Wilhelm等人,自噬成核复合体的神经元抑制延长生殖后线虫的寿命,基因与发展(2017)。DOI:10.1101 / gad.301648.117
期刊信息: 基因与发展

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引用《为什么我们没有进化到永生:揭开我们为什么会变老的谜团》(2017年9月15日出版)于2021年4月19日发布于//www.puressens.com/news/2017-09-evolve-unveiling-mystery-age.html
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