科学家发现衰老的隐藏驱动因素——简单补充剂逆转大脑衰退 | PLOS, ScienceDaily
科学家可能发现了一个隐藏的大脑“衰老开关”——一种简单的氨基酸帮助逆转了小鼠身上部分效果。
摘要：一种新发现的大脑蛋白质可能在身体衰老过程中发挥重要作用。研究人员发现，下丘脑中Menin水平下降会引发炎症、记忆问题、骨质流失以及其他与衰老相关的变化。恢复Menin逆转了这些效果中的几种，而一种名为D-丝氨酸的简单氨基酸补充剂则提升了认知能力。这一发现为对抗与年龄相关的衰退开辟了一条令人惊讶的新路径。
科学家可能揭示了一个隐藏的生物开关，该开关有助于控制身体衰老的速度。在《PLOS Biology》上发表的研究表明，一种名为Menin的大脑蛋白质水平下降会引发炎症、记忆衰退以及身体其他与年龄相关的变化。在小鼠实验中，恢复该蛋白逆转了衰老的几个迹象，而一种简单的氨基酸补充剂则改善了认知功能。
这些发现增加了越来越多的证据，表明衰老可能在很大程度上受下丘脑影响，这是一个虽小但强大的大脑区域，负责调节代谢、激素、体温、睡眠和应激反应。研究人员越来越将下丘脑视为衰老本身的中央指挥中心。
一种随年龄增长而下降的大脑蛋白质
这项由中国厦门大学Lige Leng及其同事领导的研究，聚焦于Menin，一种有助于抑制大脑炎症的蛋白质。此前的研究已显示Menin在控制神经炎症活性方面发挥重要作用。该团队想知道，失去这种保护性蛋白质是否可能导致衰老。
他们的实验揭示，随着小鼠年龄增长，下丘脑中的Menin水平急剧下降。这种下降具体发生在腹内侧下丘脑（VMH）内的神经元中，该区域与代谢和系统性衰老相关。有趣的是，Menin水平在附近的支撑细胞如星形胶质细胞或小胶质细胞中并未显著降低。
为了探究这种损失可能意味着什么，研究人员设计了小鼠模型，其中Menin活性可被选择性降低。效果令人震惊。与正常小鼠相比，Menin水平较低的年轻小鼠出现了大脑炎症增加、皮肤变薄、骨量降低、平衡受损、记忆问题以及寿命缩短。
这些结果表明，Menin可能在大脑内充当一种保护性的“抗衰老”因子。
D-丝氨酸的关联
最令人惊讶的发现之一涉及D-丝氨酸，这是一种既是氨基酸又是大脑神经递质的物质。D-丝氨酸有助于调节神经元间的沟通，并在学习和记忆中发挥重要作用。
当Menin水平下降时，D-丝氨酸的产生也随之减少。研究人员将这一效果追溯到D-丝氨酸合成所需酶的活性降低，而该酶本身似乎受Menin调控。
D-丝氨酸自然存在于大豆、鸡蛋、鱼和坚果等食物中，也作为膳食补充剂出售。
这一关联引起了研究人员的注意，因为其他研究已将D-丝氨酸水平下降与与年龄相关的认知障碍以及突触可塑性降低联系起来，后者是大脑加强记忆和学习相关神经连接的能力。
在小鼠中逆转衰老迹象
研究人员随后测试恢复Menin是否能逆转与年龄相关的衰退。
他们将Menin基因直接导入约20个月大的老年小鼠的下丘脑，这相当于人类的晚年衰老。仅仅30天后，这些动物在学习、记忆、平衡、皮肤厚度和骨密度方面显示出可衡量的改善。
这些改善伴随着海马体中D-丝氨酸水平的增加，海马体是大脑中形成记忆的关键区域。
团队还测试了单独补充D-丝氨酸是否有效。经过三周补充后，老年小鼠表现出更好的认知表现，尽管该治疗并未逆转皮肤和骨组织中观察到的身体衰老标志。
这一区别表明，Menin很可能通过几个相互关联的生物途径影响衰老，而不仅仅是D-丝氨酸的产生。
为什么下丘脑正成为衰老研究的主要焦点
近年来，对下丘脑的兴趣迅速增长，因为科学家们发现了证据，表明这一大脑区域可能协调身体中衰老的许多方面。
最近的研究探讨了下丘脑DNA甲基化及激素信号的与年龄相关的变化如何可能导致阿尔茨海默病等神经退行性疾病。一项2024年发表于《Nature Communications》的研究发现，下丘脑随着年龄增长会发生独特的表观遗传变化，并可能影响涉及催产素和促性腺激素释放激素（GnRH）的途径，这两者均与衰老和大脑健康相关。
这些发现共同强化了一个观点，即衰老并非仅仅是身体各部位的磨损结果。相反，一些科学家怀疑大脑可能通过炎症、代谢和激素信号主动调控衰老过程的部分方面。
D-丝氨酸能否帮助人类？
尽管这些发现令人兴奋，但研究仍处于早期阶段，且在小鼠而非人类身上进行。科学家们仍不清楚提升Menin或补充D-丝氨酸是否能安全地减缓衰老或改善人类的认知。
研究人员还警告，改变强大的大脑信号途径可能产生意想不到的后果。还需要更多工作来理解Menin为何随年龄增长而下降、任何益处可能持续多久，以及D-丝氨酸补充是否会随时间产生副作用。
尽管如此，这项研究提供了一个引人入胜的瞥见，展示了衰老未来可能如何被更直接地针对。
Leng表示：“我们推测，下丘脑中Menin表达随年龄增长而下降可能是衰老的驱动因素之一，而Menin可能是连接衰老的遗传、炎症和代谢因素的关键蛋白质。D-丝氨酸是一种潜在有前景的认知衰退疗法。”
