피부 아래 조용히 앉아 있는 원치 않는 패딩 층으로 체지방을 비방하는 것은 쉽습니다. 하지만 이 세포들은 놀라울 정도로 활동적입니다. 에너지 저장 용기를 넘어 펌프질을 합니다. 다양한 호르몬 여러 기관과 상호작용하여 신진대사, 면역 반응, 심지어 생식까지 제어합니다.

그들은 또한 규제할 수도 있다 장수 예상치 못한 파트너, 바로 뇌와 함께.

A 새로운 연구 생쥐에서 지방 조직과 시상하부 내부의 뉴런 그룹 사이에 "전화선"이 있다는 사실을 발견했습니다. 시상하부는 온도 조절 및 호흡과 같은 기본적인 신체 기능을 제어하는 ​​뇌의 바닥 부분입니다.

어릴 때 이 뉴런은 지방 조직에 신호를 보내 뇌에 연료를 공급하는 에너지를 방출합니다. 나이가 들면서 선이 무너집니다. 지방 세포는 더 이상 많은 역할을 조정할 수 없으며 뉴런은 네트워크를 따라 정보를 전달하는 데 어려움을 겪습니다.

연구팀은 유전적, 화학적 방법을 사용하여 이러한 뉴런에 대한 표지인 Ppp1r17이라는 단백질을 발견했습니다. 유전공학을 통해 늙은 쥐의 단백질 행동을 바꾸면 수명이 약 76% 연장되었습니다. 인간의 평균 수명이 XNUMX년이라면, 그 증가는 XNUMX년 이상에 해당합니다.

치료는 또한 생쥐의 건강을 변화시켰습니다. 생쥐는 달리기를 좋아하지만 나이가 들수록 활력이 곤두박질칩니다. 나이든 쥐의 뉴런을 재활성화하면 의욕이 되살아나서 쥐가 소파에 누워서 조깅하는 모습으로 변신했습니다.

“우리는 뇌의 중요한 부분을 조작하여 쥐의 노화를 지연시키고 건강한 수명을 연장하는 방법을 시연했습니다.” 말했다 연구 저자인 워싱턴 대학의 이마이 신이치로 박사.

뇌-몸 인터넷

장수는 복잡하다. 유전적 오타, 염증, 후생적 변화, 대사 문제 등 다양한 요인이 조직과 기관의 노화 속도에 영향을 미칩니다.

하지만 관통선이 있습니다. 여러 종에 대한 수십 년간의 연구를 통해 칼로리를 줄이고 운동을 늘리면 나이가 들수록 여러 장기 기능을 젊게 유지할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 많은 이점은 뇌와 신체 사이의 상호 작용에서 비롯됩니다.

뇌는 통 안에 존재하지 않습니다. 특정 분자만 통과시키는 매우 선택적 장벽으로 보호되기는 하지만 뉴런은 장벽을 우회하여 기능을 변경하는 혈액 성분에 반응합니다. 예를 들어 노년기에도 학습 및 기억 기능을 유지합니다.

최근 연구에서는 뇌와 근육, 골격, 간 사이의 다양한 통신 채널이 점점 더 많이 밝혀졌습니다. 예를 들어, 운동 후에 신체에서 방출되는 단백질은 뇌 기능을 변화시켜 노화된 쥐의 학습과 기억력을 향상시키며, 어떤 경우에는 노인들. 이러한 의사소통 채널이 무너지면 노화와 관련된 건강 문제가 발생하고 수명과 건강 기간(건강한 연수)이 제한됩니다.

뇌와 신체의 연결은 양방향으로 작동합니다. 뇌의 기저 깊숙한 곳에 자리잡은 시상하부는 신체 기능을 수정하기 위해 수많은 호르몬을 조절합니다. 뇌 영역은 호르몬 분비를 통해 간, 근육, 내장, 지방 조직을 포함한 광범위한 기관에 지시를 보내 나이가 들수록 행동이 변합니다.

종종 "노화 조절 센터"로 불리는 시상하부는 오랫동안 장수 연구자들의 표적이었습니다.

2013년에 한 팀은 뇌 영역의 면역 반응을 재프로그래밍하면 다음과 같은 결과가 나올 수 있다는 사실을 발견했습니다. 수명을 늘리다. 같은 해에 Imai 팀은 뇌 영역 활성화 나이든 쥐의 시계를 거꾸로 돌렸다. 젊은 동료들처럼 그들은 더 많이 운동하고, 더 건강한 신진대사를 가졌으며, 평상시의 안전지대를 벗어난 환경에서 체온을 더 쉽게 유지했습니다. 그들은 또한 잠을 더 잘 잤고, 그들의 두뇌는 근육에 충실한 지시를 보내 주변 환경에서 파쿠르를 할 수 있게 했습니다.

그러나 팀을 괴롭히는 질문은 다음과 같습니다. 왜 효과가 있었습니까?

열린 라인

새로운 연구는 지방 조직을 뇌 및 장수와 연결하는 시상하부의 뉴런을 추적했습니다.

그들은 먼저 노화를 조절하는 것으로 알려진 풀에서 시상하부 내 뉴런의 하위 집합에 초점을 맞췄습니다. 이 세포에는 Ppp1r17이라는 단백질(기본적으로 시상하부의 다른 모든 세포 유형과 구별되는 표지)이 풍부하며 뇌를 넘어 신체까지 멀리 도달합니다.

뉴런은 "특정 조직에 신호를 보내고 그 기능을 조절할 수 있다"고 팀은 썼습니다. 즉, 그들은 잠재적으로 뇌와 신체의 연결을 설정할 수 있습니다.

이론을 테스트하기 위해 팀은 대략 1대 연령인 17개월 된 쥐의 시상하부에서 PppXNUMXrXNUMX을 유전적으로 제거했습니다. 두 달 만에 동물의 크기가 폭발적으로 늘어났습니다. 그들은 잠자는 시간에 잔치를 벌이기 시작했고 이전에 가장 좋아했던 오락이었던 러닝 휠을 타고 달리고 싶은 충동을 더 이상 느끼지 않았습니다.

변화는 팀의 시선을 사로잡았습니다. 칼로리를 줄이고 운동을 하면 실험용 쥐와 인간의 건강 수명이 늘어나는 것으로 알려져 있습니다.

연구팀은 분자 분석을 통해 Ppp1r17을 가진 뉴런이 지방 세포의 행동 방식을 변화시킨다는 사실을 발견했습니다. 단백질은 핵(DNA를 둘러싸고 있는 호두 모양의 구조)과 세포의 다른 부분 주위를 떠다닙니다.

어린 생쥐의 경우 핵 내부에 위치하여 지방 조직을 조절하는 신경 고속도로를 활성화합니다. 예를 들어, 이는 운동 중에 지방 세포에 저장된 에너지를 방출하고 뇌에 에너지를 제공하는 단백질을 펌핑하도록 지시합니다. 나이가 들면 전체 루프가 끊어집니다. 단백질은 핵에서 뉴런의 다른 부분으로 이동하여 지방 세포와의 통신을 방해합니다.

연구팀은 노화된 쥐의 시스템을 복원하기 위해 Ppp1r17을 다시 핵으로 수송하기 위해 "셔틀" 단백질을 유전적으로 변형했습니다. 이 방법은 노화의 징후를 늦추었습니다.

동시에 쥐의 지방 세포도 젊어졌습니다. 그들은 시상하부를 건강하게 유지하는 데 중요한 호르몬을 쉽게 분비했습니다. 쥐들은 소파에 앉아 있기보다는 바퀴를 타고 달리는 것을 선택했습니다. 비슷한 나이 또래에 비해 털이 윤기나고 푹신푹신해 젊음과 건강함을 상징했다.

결과는 Ppp1r17을 핵으로 다시 이동시키는 것이 노년기에도 마우스를 건강하게 유지한다는 것을 시사합니다. 그리고 연구팀은 "놀랍게도" 조작된 쥐가 동배 쥐보다 약 XNUMX% 더 오래 살았다고 썼습니다.

특히 핵 내부에 단백질을 유지하는 또 다른 기술을 사용하여 팀은 결과를 요약했습니다. 이 늙은 쥐들은 또한 바람처럼 달리고, 지방 조직을 제대로 작동하도록 유지했으며, 동료들에 비해 수명이 늘어났습니다.

이 연구는 장수를 추구하기 위해 신체와 뇌 사이의 고속도로를 지도화한 최신 연구입니다. 팀은 우리가 나이가 들수록 지방-뇌 피드백 루프를 최적화하는 방법을 추가로 탐색하고 있습니다.

이미지 신용 : 샌디 밀라 / Unsplash

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• 출처: https://singularityhub.com/2024/01/15/scientists-extend-life-span-in-mice-by-restoring-this-brain-body-connection/