研究揭示了寿命如何保护脑干细胞免受压力

根据Weill Cornell Medical调查员的一项新的研究，将脑干寿命与人类异常长的寿命相关的基因保护脑干细胞免受压力的有害影响。

居住长度超过100年的人类的研究表明，许多人分享了一个不寻常的基因形式，称为FORKHEAD箱蛋白O3（FOXO3）。该发现领导了Weill Cornell Medicine的病理学和实验室医学副教授和她的同事们担任理发学和实验室医学副教授，以研究这种基因在老龄化期间如何促进脑部健康。

2018年，Paik博士和她的团队表明，在大脑中缺乏FOXO3基因的小鼠无法应对大脑中的压力条件，这导致大脑的逐渐死亡细胞。他们的新学习，1月28日出版自然通信的研究表明，FOXO3通过预防而保存了大脑的再生能力干细胞分裂直到环境将支持新的细胞的生存。

“干细胞会产生新的脑细胞，而这些脑细胞对我们整个大脑的学习和记忆都至关重要。成人的生活他还是威尔康奈尔医学中心(Weill Cornell Medicine)桑德拉和爱德华·迈耶癌症中心(Sandra and Edward Meyer Cancer Center)的成员。“如果干细胞不受控制地分裂，它们就会枯竭。FOXO3基因似乎是通过阻止干细胞分裂直到压力已通过。”

许多挑战，如炎症、辐射或缺乏足够的营养都会给大脑造成压力。但Paik博士和她的同事们专门研究了大脑干细胞暴露在这种环境下会发生什么氧化应激，当有害的氧气在体内积聚时就会发生。

“我们了解到，FOXO3蛋白通过氧化应激直接改性，”她说。该修饰将蛋白质送入干细胞的核，在那里它导致应力响应基因。

得到的应力响应导致营养素的耗尽，称为S-腺苷甲基硫氨酸（SAM）。需要这种营养素来帮助称为层压蛋白在干细胞的核中围绕DNA形成保护囊膜。

她说:“没有山姆，拉敏就不能形成这种强大的屏障，DNA就会开始泄露。”

细胞将这种DNA误认为病毒感染，从而引发一种免疫反应，即i型干扰素反应。这导致干细胞进入休眠状态，停止产生新的神经元。

Paik博士解释说:“这种反应实际上对干细胞非常有利，因为外部环境对新生的神经元并不理想。”“如果新细胞在如此紧张的条件下产生，它们就会被杀死。干细胞最好保持休眠状态，等待压力消失后再产生神经元。”

这项研究可能有助于解释为什么某些版本的FOXO3与超长和健康的生命有关——它们可能帮助人们保持良好的储备大脑干细胞。这也可能有助于解释为什么定期锻炼有助于保持头脑敏锐，因为锻炼可以提高FOXO3含量。但白博士警告说，现在要知道这一新信息是否可以用于创造新的治疗方法还为时过早大脑疾病。

“这可能是一把双刃剑，”Paik博士解释道。“过度激活Foxo3可能是非常有害的。我们不想一直保持这一点。”

为了更好地了解其中的过程，她和她的同事将继续研究FOXO3是如何被调控的，以及短暂地打开或关闭它是否对健康有益。

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