首页 > 信息 > 科学 > 正文
2022-11-11 16:31

新的研究揭示了生殖系统如何加速衰老和恶化健康

Abstract Aging Concept

研究表明,生殖系统影响整体健康和衰老。

该研究发现了负面的co破坏减数分裂的序列。

一项针对衰老动物模型的新研究揭示了为什么绝经期提前或其他影响生殖系统的遗传疾病的女性更容易患心血管疾病、糖尿病和痴呆的潜在原因。

这项由匹兹堡大学和UPMC的研究人员领导、发表在《衰老细胞》杂志上的新研究发现,破坏线虫生殖细胞的减数分裂过程会导致蠕虫健康状况下降,并引发类似于人类衰老的加速衰老基因特征。

“这项研究令人兴奋,因为它是第一个直接证据,证明操纵生殖细胞的健康会导致过早衰老和健康寿命的下降,”匹兹堡皮特和UPMC儿童医院的儿科、发育生物学、细胞生物学和生理学副教授、资深作者Arjumand Ghazi博士说。“这一发现的意义是深远的:它表明生殖系统的状况是不稳定的重要的不仅是生育孩子,而且对整体健康也很重要。”C. elegans Young Adult Worm

一个年轻的秀丽隐杆线虫成虫发出绿色的光,因为一种蛋白质被连接到荧光标签上,充满了即将产卵的卵,这些卵在母亲体内呈现为黑色的球体。减数分裂是卵子产生所依赖的过程,其破坏会缩短动物的整个寿命,加速其衰老。来源:Scott Keith & Arjumand Ghazi

虽然老龄化对生育能力的影响是众所周知的,但过去20年的研究开始表明,生殖健康也会对人类的衰老和健康产生影响。问题是,很难直接在人类身上检验这种因果关系。Ghazi和她的同事们随后转向秀丽隐杆线虫,这是一种显微镜下的线虫,由于其寿命很短(从出生到死亡只有三周),并且与人类共享基因通路,因此是衰老研究的理想系统。

Arjumand Ghazi

Arjumand Ghazi博士,匹兹堡大学和匹兹堡UPMC儿童医院的儿科、发育生物学、细胞生物学和生理学副教授。信贷:UPMC

研究人员研究了减数分裂,这是一种细胞分裂,存在于从酵母到人类的所有动物中,只发生在注定会产生精子或卵子的细胞中。他们发现,有减数分裂基因突变的动物比没有突变的同类寿命更短。突变体的整体健康评分也较差,包括行动能力、肌肉功能和记忆力过早下降。

Ghazi说:“这项健康寿命研究令人兴奋的部分是,这些动物也显示出蛋白质稳态被破坏的迹象。”“细胞内蛋白质平衡的破坏是与年龄相关的神经退行性疾病的核心,比如阿尔茨海默病。”

当研究人员改善了蠕虫体内的蛋白质稳态时,寿命的减少得到了一定程度的防止。这些发现指出,破坏的蛋白质平衡是联系生殖健康和衰老的关键机制。

接下来,研究小组观察了秀丽隐杆线虫的基因表达变化。在成年的第一天,减数分裂突变体表达的基因与正常蠕虫非常相似,直到第10天才会表达。

加齐解释说:“就人类而言,这就像一个20岁出头的人拥有70岁老人的外表、生理和基因特征。”“扰乱减数分裂对秀丽隐杆线虫的健康寿命有显著影响,并加速其衰老。”

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老年人的基因有任何相似之处。他们发现事实的确如此——这是一个值得注意的发现,因为它表明,破坏生殖系统可能会导致从蠕虫到人类的类似变化。

Ghazi说,由于秀丽隐杆线虫可以用于人类和更复杂的系统中无法实现的基础性发现,这一发现为理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,在由于遗传疾病而出现极度提前绝经并出现心脏病、自身免疫紊乱和骨质疏松等并发症的人类患者中进一步研究这个问题。

Ghazi说:“根据我们对秀丽隐杆线虫的研究,我们希望开发出一组与年龄相关的基因,并用它来筛查患者的血液和唾液。”“如果我们发现同样的基因在患者中被提高的证据,这将是将此类研究扩展到早期绝经和早期不孕的女性的重要的第一步。”

Ghazi希望这项工作最终能够为早期发现由生殖异常引起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些与年龄相关的疾病。

这项研究由美国国立卫生研究院资助。