การใส่ร้ายไขมันในร่างกายเป็นเรื่องง่ายโดยเป็นเพียงชั้นของช่องว่างภายในที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งนั่งเงียบๆ อยู่ใต้ผิวหนัง แต่เซลล์เหล่านี้กลับมีการเคลื่อนไหวอย่างน่าประหลาดใจ นอกเหนือจากการเป็นภาชนะกักเก็บพลังงานแล้ว พวกมันยังสูบออกมาอีกด้วย ฮอร์โมนหลากหลายชนิด ที่มีปฏิสัมพันธ์กับอวัยวะต่างๆ เพื่อควบคุมการเผาผลาญ การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน และแม้แต่การสืบพันธุ์

พวกเขายังสามารถควบคุมได้ อายุยืน กับคู่หูที่คาดไม่ถึง: สมอง

A การศึกษาใหม่ ในหนูพบ "สายโทรศัพท์" ระหว่างเนื้อเยื่อไขมันและกลุ่มของเซลล์ประสาทภายในไฮโปทาลามัส ซึ่งเป็นบริเวณด้านล่างของสมองที่ควบคุมการทำงานพื้นฐานของร่างกาย เช่น การควบคุมอุณหภูมิและการหายใจ

เมื่ออายุยังน้อย เซลล์ประสาทเหล่านี้จะส่งสัญญาณไปยังเนื้อเยื่อไขมันเพื่อปล่อยพลังงานที่เติมพลังให้กับสมอง เมื่ออายุมากขึ้นเส้นก็พังทลายลง เซลล์ไขมันไม่สามารถควบคุมบทบาทต่างๆ ของมันได้อีกต่อไป และเซลล์ประสาทก็ประสบปัญหาในการส่งข้อมูลไปตามเครือข่ายของมัน

ทีมงานค้นพบเครื่องหมายของเซลล์ประสาทเหล่านี้โดยใช้วิธีทางพันธุกรรมและเคมี ซึ่งเป็นโปรตีนที่เรียกว่า Ppp1r17 (ฉันรู้น่าจับใจ) การเปลี่ยนพฤติกรรมของโปรตีนในหนูอายุด้วยพันธุวิศวกรรมช่วยยืดอายุขัยของพวกมันได้ประมาณเจ็ดเปอร์เซ็นต์ สำหรับช่วงอายุขัยของมนุษย์โดยเฉลี่ย 76 ปี การเพิ่มขึ้นหมายถึงมากกว่าห้าปี

การรักษายังเปลี่ยนแปลงสุขภาพของหนูอีกด้วย หนูชอบวิ่ง แต่ความแข็งแรงของพวกมันลดลงตามอายุ การเปิดใช้งานเซลล์ประสาทในหนูสูงวัยอีกครั้งช่วยฟื้นแรงจูงใจของพวกมัน โดยเปลี่ยนพวกมันจากมันฝรั่งทอดให้กลายเป็นนักวิ่งที่น่าประทับใจ

“เราได้สาธิตวิธีการชะลอวัยและยืดอายุขัยของหนูด้วยการจัดการส่วนสำคัญของสมอง” กล่าวว่า ผู้เขียนการศึกษา Dr. Shin-ichiro Imai จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน

อินเทอร์เน็ตสมองและร่างกาย

อายุยืนยาวมีความซับซ้อน. ปัจจัยหลายประการมีอิทธิพลต่อความเร็วของเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ ของเรา เช่น การพิมพ์ผิดทางพันธุกรรม การอักเสบ การเปลี่ยนแปลงของอีพิเจเนติกส์ และปัญหาการเผาผลาญ

แต่มีประเด็นสำคัญอยู่: การทำงานในหลายสายพันธุ์มาหลายทศวรรษพบว่าการลดแคลอรี่และการออกกำลังกายที่เพิ่มขึ้นทำให้การทำงานของอวัยวะต่างๆ อายุน้อยลงเมื่อเราอายุมากขึ้น ประโยชน์หลายประการมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างสมองและร่างกาย

สมองไม่มีอยู่ในถัง แม้ว่าจะได้รับการปกป้องโดยสิ่งกีดขวางที่เลือกสรรมาซึ่งอนุญาตให้โมเลกุลบางชนิดเข้าไปได้เท่านั้น เซลล์ประสาทก็ทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบของเลือดที่ข้ามสิ่งกีดขวางเพื่อเปลี่ยนแปลงการทำงานของพวกมัน เช่น การคงการเรียนรู้และการทำงานของหน่วยความจำในวัยชรา

การศึกษาล่าสุดระบุช่องทางการสื่อสารที่หลากหลายมากขึ้นระหว่างสมองกับกล้ามเนื้อ โครงกระดูก และตับ ตัวอย่างเช่น หลังจากออกกำลังกาย โปรตีนที่ร่างกายปล่อยออกมาจะเปลี่ยนการทำงานของสมอง เพิ่มการเรียนรู้และความจำในหนูสูงอายุ และในบางกรณี มนุษย์สูงอายุ. เมื่อช่องทางการสื่อสารเหล่านี้พังลง จะก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการสูงวัย และจำกัดอายุขัยและช่วงสุขภาพ (จำนวนปีที่มีสุขภาพดี)

การเชื่อมต่อระหว่างสมองและร่างกายทำงานได้ทั้งสองทาง ไฮโปธาลามัสซึ่งซ่อนตัวอยู่ลึกเข้าไปในฐานของสมองจะควบคุมฮอร์โมนจำนวนมากมายเพื่อปรับเปลี่ยนการทำงานของร่างกาย ด้วยการหลั่งของฮอร์โมน บริเวณสมองจะส่งคำสั่งไปยังอวัยวะต่างๆ มากมาย รวมถึงตับ กล้ามเนื้อ ลำไส้ และเนื้อเยื่อไขมัน ซึ่งพฤติกรรมจะเปลี่ยนไปตามอายุ

มักเรียกกันว่า "ศูนย์กลางการควบคุมความชรา" ไฮโปทาลามัสเป็นเป้าหมายของนักวิจัยเรื่องอายุยืนยาว

ย้อนกลับไปในปี 2013 ทีมหนึ่งพบว่าการเขียนโปรแกรมการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในบริเวณสมองใหม่สามารถทำได้ เพิ่มอายุขัย. ในปีเดียวกันนั้น ทีมงานของอิมาอิก็ได้ค้นพบ เปิดใช้งานบริเวณสมอง ย้อนเวลากลับไปในหนูสูงอายุ เช่นเดียวกับคนหนุ่มสาว พวกเขาออกกำลังกายมากขึ้น มีการเผาผลาญที่ดีต่อสุขภาพ และรักษาอุณหภูมิร่างกายได้ง่ายขึ้นในสภาพแวดล้อมนอกเขตความสะดวกสบายตามปกติ พวกเขายังนอนหลับได้ดีขึ้น และสมองของพวกเขาส่งสัญญาณทิศทางที่ซื่อสัตย์ไปยังกล้ามเนื้อของพวกเขา ทำให้พวกเขาเคลื่อนไหวไปรอบๆ สภาพแวดล้อมของพวกเขา

ยังมีคำถามเกิดขึ้นที่ทีม: ทำไมมันถึงได้ผล?

เปิดไลน์

การศึกษาครั้งใหม่นี้ค้นหาเซลล์ประสาทในไฮโปทาลามัสที่เชื่อมโยงเนื้อเยื่อไขมันเข้ากับสมองและอายุยืนยาว

ในตอนแรกพวกเขามุ่งเน้นไปที่เซตย่อยของเซลล์ประสาทภายในไฮโปทาลามัสจากแหล่งที่รู้จักกันก่อนหน้านี้ในการควบคุมความชรา เซลล์เหล่านี้มีโปรตีนในระดับสูงที่เรียกว่า Ppp1r17 โดยพื้นฐานแล้วจะเป็นเครื่องหมายที่แตกต่างจากเซลล์ประเภทอื่นๆ ในไฮโปทาลามัส และเข้าถึงได้ไกลทั่วทั้งสมองและเข้าสู่ร่างกาย

เซลล์ประสาท “อาจส่งสัญญาณไปยังเนื้อเยื่อเฉพาะและควบคุมการทำงานของมัน” ทีมงานเขียน กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกเขาสามารถสร้างการเชื่อมต่อระหว่างสมองและร่างกายได้

เพื่อทดสอบทฤษฎีนี้ ทีมงานได้กำจัด Ppp1r17 ทางพันธุกรรมในไฮโปทาลามัสของหนูอายุ XNUMX เดือน ซึ่งเป็นช่วงอายุประมาณวัยรุ่น ภายในสองเดือน สิ่งมีชีวิตต่างๆ ก็ระเบิดขนาดใหญ่ขึ้น พวกเขาเริ่มกินเลี้ยงในช่วงเวลานอน และไม่รู้สึกอยากวิ่งบนวงล้ออีกต่อไป ซึ่งเป็นงานอดิเรกยอดนิยมก่อนหน้านี้

การเปลี่ยนแปลงดึงดูดสายตาของทีม การลดแคลอรี่และการออกกำลังกายเป็นที่รู้กันว่าช่วยเพิ่มอายุขัยของหนูทดลองและบางทีในมนุษย์ด้วย

จากการวิเคราะห์ระดับโมเลกุล ทีมงานพบว่าเซลล์ประสาทที่มี Ppp1r17 เปลี่ยนพฤติกรรมของเซลล์ไขมัน โปรตีนลอยอยู่รอบๆ นิวเคลียส ซึ่งเป็นโครงสร้างคล้ายวอลนัทที่ห่อหุ้ม DNA ของเรา และส่วนอื่นๆ ของเซลล์

ในหนูอายุน้อย มันจะนั่งอยู่ในนิวเคลียสและกระตุ้นเส้นประสาทที่ควบคุมเนื้อเยื่อไขมัน โดยจะสั่งให้เซลล์ไขมันปล่อยพลังงานที่สะสมไว้ระหว่างออกกำลังกาย และสูบโปรตีนที่ให้พลังงานในสมองออกมา เมื่ออายุมากขึ้น วงทั้งหมดก็พังทลายลง โปรตีนจะเคลื่อนตัวจากนิวเคลียสไปยังส่วนอื่นๆ ของเซลล์ประสาท ทำให้เกิดการสื่อสารกับเซลล์ไขมันที่หัวเข่า

ในความพยายามที่จะฟื้นฟูระบบในหนูที่มีอายุมากขึ้น ทีมงานได้เปลี่ยนแปลงโปรตีน "กระสวย" เพื่อขนส่ง Ppp1r17 กลับเข้าสู่นิวเคลียส เคล็ดลับนี้ช่วยชะลอสัญญาณแห่งวัย

ในขณะเดียวกันเซลล์ไขมันของหนูก็ได้รับการฟื้นฟูด้วย พวกเขาสูบฉีดฮอร์โมนที่สำคัญออกไปเพื่อรักษาไฮโปทาลามัสให้แข็งแรง แทนที่จะนอนอิดโรยบนโซฟา พวกหนูเลือกที่จะวิ่งบนวงล้อ เมื่อเปรียบเทียบกับเพื่อนฝูงที่มีอายุใกล้เคียงกัน พวกมันมีขนที่นุ่มและเป็นมันเงา ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของความเยาว์วัยและสุขภาพที่ดี

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าการย้าย Ppp1r17 กลับเข้าไปในนิวเคลียสช่วยให้หนูมีสุขภาพแข็งแรงแม้ในวัยชรา และ "น่าทึ่ง" ทีมงานเขียนว่า หนูที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมีอายุยืนยาวกว่าเพื่อนร่วมครอกประมาณเจ็ดเปอร์เซ็นต์

ด้วยการใช้เทคโนโลยีอื่นที่เก็บโปรตีนไว้ในนิวเคลียสโดยเฉพาะ ทีมงานจึงสรุปผลลัพธ์อีกครั้ง หนูสูงวัยเหล่านี้ยังวิ่งราวกับสายลม รักษาเนื้อเยื่อไขมันให้อยู่ในสภาพใช้งานได้ และมีอายุขัยที่ยืนยาวขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับหนูตัวอื่นๆ

การศึกษาครั้งนี้ถือเป็นรายงานล่าสุดในการสร้างแผนที่ทางหลวงระหว่างร่างกายและสมองเพื่อการมีอายุยืนยาว ทีมงานกำลังสำรวจวิธีเพิ่มประสิทธิภาพการตอบกลับจากสมองถึงสมองเมื่อเราอายุมากขึ้น

เครดิตภาพ: แซนดี้ลาร์ / Unsplash

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
• เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
• เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
• เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://singularityhub.com/2024/01/15/scientists-extend-life-span-in-mice-by-restoring-this-brain-body-connection/