新研究揭示了生殖系统是如何加速衰老和恶化健康的
2022-11-28 18:37:13来源：cnBeta
针对一个衰老的动物模型中进行的一项新研究表明了一个潜在的原因，即为什么绝经期过早或有其他影响生殖系统的遗传病的妇女更容易患心血管疾病、糖尿病和痴呆症。
这项由匹兹堡大学和UPMC的研究人员领导并发表在《衰老细胞》杂志上的新研究发现，扰乱C.elegans生殖细胞中一个名为减数分裂的过程会导致蠕虫的健康状况下降，并引发类似于人类衰老的加速衰老基因特征。
高级作者、匹兹堡大学和UPMC匹兹堡儿童医院的儿科、发育生物学、细胞生物学和生理学副教授Arjumand Ghazi博士说："这项研究令人兴奋，因为它是第一个直接证据，表明操纵生殖细胞的健康会导致早衰和健康跨度的下降。这一发现的影响是深刻的。它表明，生殖系统的状态不仅对生育孩子很重要，而且对整体健康也很重要"。
一只年轻的秀丽隐杆线虫发出绿色的光芒，其中的蛋白质已经与一个荧光标签相连，并充满了即将产下的卵子，这些卵子在母体中显示为黑球。破坏减数分裂 - 也就是创造这些卵子所依赖的过程，会缩短动物的整个寿命并加速其衰老。资料来源：斯科特-基思和阿尔朱曼德-加齐
虽然衰老对生育能力的影响是众所周知的，但过去二十年的研究已经开始表明，生殖能力也对人类的衰老和健康有影响。问题是很难直接研究人类的这种因果关系。Ghazi和她的同事们随后转向了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)，这是一种微小的线虫，由于其寿命短(从出生到死亡三周)，并且与人类共享遗传途径，因此是衰老研究的理想系统。
研究人员研究了减数分裂，这是一种存在于从酵母到人类的所有动物中的细胞分裂，只发生在注定要产生精子或卵子的细胞中。他们发现，减数分裂基因发生突变的动物比未发生突变的动物寿命短。这些突变体的总体健康状况也更差，包括活动能力、肌肉功能和记忆力过早下降。
Ghazi说："这项健康跨度工作令人兴奋的部分是，这些动物也显示出蛋白质平衡被破坏的迹象。细胞内蛋白质平衡的破坏是与年龄有关的神经退行性疾病的核心，如阿尔茨海默氏病。"
当研究人员改善了蠕虫体内的蛋白质平衡时，一些寿命的丧失被阻止了。这些发现指出，蛋白质平衡的破坏是连接生殖健康和衰老的一个关键机制。
接下来，研究小组观察了秀丽隐杆线虫的基因表达变化。在成年期的第1天，减数分裂突变体表达的基因与正常蠕虫直到第10天才表达的基因非常相似。
Ghazi解释说："用人类的话来说，这就像一个20岁出头的人拥有70岁老人的身体外观、生理学和基因特征一样。扰乱减数分裂对健康跨度有极大的影响，并加速了秀丽隐杆线虫的衰老。"
许多相同的基因控制着蠕虫和人类的衰老。因此，研究人员询问减数分裂突变体的基因特征是否与衰老的人类的基因有任何相似之处。他们发现，情况确实如此--这是一个值得注意的发现，因为它表明破坏生殖系统可能产生从蠕虫到人类的类似变化。
Ghazi说，由于秀丽隐杆线虫可以被用来进行人类和更复杂系统中不可能的基本发现，这一发现为了解生殖系统如何塑造衰老提供了巨大的可能性。
她现在正计划与UPMC Magee-Womens医院和Magee-Womens研究所合作，在人类患者中进一步探究这一问题，这些患者由于遗传疾病，绝经期极度提前，并表现出心脏病、自身免疫性疾病和骨质疏松症等并发症。
Ghazi说："根据我们在秀丽隐杆线虫中的工作，我们想开发一个与年龄有关的基因小组，并以此来筛选病人的血液和唾液。如果我们看到相同的基因在病人身上升高的证据，这将是将这种研究扩展到经历早期绝经和早期不孕的妇女的重要的第一步。"
Ghazi希望最终这项工作能够为早期检测由生殖异常引发的健康损害的测试提供信息，并提供新的治疗方法或重新利用现有药物来治疗这种与年龄有关的疾病。
