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《自然》及子刊综览

2019-02-21 中国科学报 唐一尘
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  《自然—通讯》

  科学家发现具有保守抗衰老功效的天然化合物

  根据《自然—通讯》本周发表的一篇论文,一种天然化合物经鉴定对酵母、蠕虫和人类培养细胞等物种具有保护细胞和延缓衰老的作用。

  衰老会让细胞产生特定变化,大部分已知能延长寿命的方法都会激活细胞自噬。细胞自噬是一种循环利用机制,可以清除和降解细胞中受损的蛋白质和细胞器等成分,生成原料合成新分子。自噬功能障碍会让毒性分子或受损分子在细胞中积聚,从而导致年龄相关性病变,如神经退行性疾病。

  奥地利格拉茨大学的Frank Madeo和同事对酵母细胞中具有抗衰老功效的黄酮类化合物进行了筛选——黄酮类化合物是一类已知能促进细胞健康的植物源性分子。作者发现,明日叶(Angelica keiskei koidzumi)叶片中天然存在的4,4’-二甲氧基查耳酮(DMC)不仅能延长酵母、蠕虫和果蝇的寿命,还能减少人类培养细胞的年龄相关性细胞衰退。DMC能在长期心肌缺血(心脏血流减少)的情况下保护小鼠心脏细胞,减少组织死亡面积。研究人员发现,DMC发挥着保护功效需要激活自噬反应,引发代谢的系统性改变的作用——这些代谢过程在所有物种中都是保守性的。

  观察结果证实了自噬对于细胞保护和寿命延长具有保守作用,是抗衰老药物疗法开发的一次进步。不过,该疗法是否能在人体内预防年龄相关性的衰退仍需进一步研究。

  相关论文信息:DOI:10.1038/s41467-019-08555-w

  《自然》

  睾酮保护小鼠的雄性胚胎

  根据本周《自然》在线发表的一篇论文,睾酮或能预防炎症的有害影响,提高雄性小鼠胚胎的存活率。给怀孕小鼠注射布洛芬能够复制睾酮的这种保护作用,不过这并不意味着布洛芬可以保护人类胚胎。

  在怀孕期间,炎症反应通常会被抑制,以防止对胎儿造成伤害。虽然已经明确胚胎发育过程中的慢性DNA损伤可导致炎症,但研究人员对于怀孕期间母体或胎儿炎症的后果所知不多。

  美国纽约康奈尔大学的John Schimenti及其同事研究了携带一种突变基因型的小鼠胚胎的存活率,该基因型导致胚胎发育期间出现DNA复制和修复缺陷。该过程随后导致DNA损伤和炎症。研究人员观察发现,在这种情况下,雌性小鼠胚胎存活的可能性远低于雄性小鼠胚胎。这种生存偏差可能是由于雄性胚胎拥有睾酮,而睾酮具有保护性抗炎作用。给怀孕的小鼠注射睾酮后,雌性胚胎的存活率明显上升。

  研究人员另外报告,给怀孕小鼠注射布洛芬——一种非甾体抗炎药(NSAID)——也保证了雌性胚胎和雄性胚胎具有同等的存活率。未来还需要开展进一步的研究来调查炎症的具体原因,并确定这些发现是否适用于人类。

  相关论文信息:DOI: 10.1038/s41586-019-0936-6

  《自然》

  睡眠充足可降低小鼠动脉粥样硬化风险

  近日,《自然》在线发表的一篇论文描述了睡眠影响小鼠动脉粥样硬化(动脉内斑块积聚)风险的机制。尽管这些发现有待在人类中复制,但它们表明充足的睡眠和心血管健康之间存在因果关系。

  动脉粥样硬化是一种常见的心脏病起因。睡眠不足或睡眠质量差与多种健康状况相关,包括心脏病患病风险的增加。然而,研究人员对于睡眠可能影响心血管健康的细胞机制和分子机制,却知之甚少。

  美国麻省总医院及哈佛医学院的Filip Swirski及其同事研究了长期睡眠片段化(睡眠中断或睡眠不足)对于易发动脉粥样硬化的基因改造小鼠的影响。研究人员报告称,长期睡眠片段化的小鼠比对照组小鼠更加焦虑,会产生更多的炎症细胞,并且会形成更大的动脉粥样硬化斑块。这些小鼠的大脑外侧下丘脑区域产生的食欲肽(一种调节觉醒的神经肽)也较少。

  研究人员表示,食欲肽通过一种名为CSF1的信号传导蛋白,控制血细胞(包括免疫细胞)的生成。他们观察发现,在睡眠不足的小鼠体内,生成的免疫细胞增加,且动脉粥样硬化加速发展。他们认为这是由食欲肽减少和CSF1水平升高引起的。恢复这些小鼠的食欲肽水平,动脉粥样硬化便减少。研究人员认为,不受干扰的睡眠可以保持下丘脑适当释放食欲肽,并对心血管健康起到保护作用。

  相关论文信息:DOI: 10.1038/s41586-019-0948-2

打印 责任编辑:侯茜

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