如果我们与衰老相关的一些变化源于大脑深处单一蛋白质的丧失，会怎么样呢？科学家们调查了这一可能性，发现恢复老年小鼠体内的Menin蛋白可以在短短30天内改善记忆、平衡、骨量和皮肤厚度。更令人惊讶的是，给这些动物补充一种天然存在的氨基酸三周后，他们的学习和记忆能力也有所改善。这项研究最初于2023年3月在PLOS Biology上发表，由中国厦门大学的Lige Leng教授率领的研究团队完成。实验结果显示出炎症、大脑化学与全身衰老之间以前被忽视的关系。尽管结果是在小鼠中获得的，但这引发了一个有趣的可能性：衰老的某些影响可能受大脑中的生物过程的影响，而科学家们最终可能会学会修改这些过程。此后发表的研究增加了证据，表明大脑在调节衰老中发挥着重要作用。研究还揭示了为什么看似简单的补充发现需要谨慎解读。 隐藏的大脑蛋白如何影响衰老 该发现的中心是下丘脑，这是位于大脑底部的小而强大的区域。它帮助调节体温、饥饿、新陈代谢、睡眠和激素生产等基本功能。因为这些系统影响几乎所有器官，下丘脑的变化可以对整个身体产生影响。科学家们越来越认可下丘脑在衰老中的重要作用。有一种可能的原因涉及神经炎症，即大脑的炎症反应。尽管炎症有助于对抗感染和伤害，但持续的炎症可能干扰正常的细胞功能并导致与年龄相关的恶化。Leng及其同事的早期研究发现，Menin是一种帮助抑制下丘脑炎症的蛋白质。Menin还参与调节基因活动，使其能够影响多条生物通路。研究人员希望了解这种保护性蛋白质在衰老中消失后会发生什么。他们发现随着小鼠年龄的增长，某些下丘脑神经元中的Menin水平逐渐下降。有趣的是，在星形胶质细胞或小胶质细胞中并没有观察到相同的下降，这两种细胞对支持神经元和管理免疫反应非常重要。为了调查这种下降是否确实促进了衰老，研究团队开发了基因改造小鼠，在这些小鼠中可以选择性地禁用Menin。结果令人震惊。Menin活性降低的小鼠下丘脑炎症更严重，皮肤更薄，骨量减少，认知表现恶化。它们的寿命也略有缩短。Menin的丧失似乎不仅仅伴随衰老，而是能够推动一些衰老特征的变化。 恢复Menin在30天内逆转多种衰老迹象 研究人员接下来提出了一个更有趣的问题：如果Menin的下降促进了衰老，那么恢复这种蛋白质能否逆转一些损害？为了找出答案，他们使用基因输送技术在老年（20个月大的）小鼠中增加特定下丘脑区域的Menin生产。这个区域被称为腹内侧下丘脑，帮助协调新陈代谢、能量平衡和其他身体功能。治疗后仅30天，动物们显示出可测量的改善。它们的皮肤变得更厚，骨量增加，学习、记忆和平衡的测试表现也有所改善。研究人员还观察到炎症减少和与衰老相关的某些代谢变化改善。在一个单独的生存分析中，接受Menin治疗的小鼠的寿命也比未接受治疗的对照小鼠长。这些发现表明，某些与老年相关的生物变化至少可以通过恢复特定脑细胞群体中的Menin活性部分逆转。 但研究人员还发现了一个重要线索，揭示了Menin是如何产生这些效果的。 一个简单的氨基酸提供了惊人的线索 当Menin水平下降时，研究人员注意到参与大脑信号传递的氨基酸D-丝氨酸的浓度也下降。氨基酸最著名的是作为蛋白质的构建块，但一些氨基酸执行其他重要功能。D-丝氨酸有助于调节NMDA受体，NMDA受体是神经元上的专门蛋白，必不可少于神经元之间的沟通、学习和记忆的形成。D-丝氨酸与L-丝氨酸密切相关，后者是一种常见于大豆、鸡蛋、鱼和坚果等食品中的氨基酸。这两种形式具有不同的生物作用。虽然D-丝氨酸也作为膳食补充剂提供，但食用普通富含丝氨酸的食物并不等同于使用实验中所用的形式。进一步的验证……