细胞老化与大脑的结构变化有关

来源: news medical |校审:Kate Anderton |2019-9-27 | 翻译:聚生物

 

端粒是染色体末端的保护帽,随着细胞的分裂,端粒变短。如果它们变得如此短以至于它们保护的基因可能被破坏,细胞就会停止分裂和更新。因此,细胞越来越不能履行其功能。这个机制是我们变老的方式之一。

因此端粒长度被认为是一个人的生理年龄的标志——与他们的实际年龄相反。对于实际年龄相同的两个人来说,端粒较短的人患老年痴呆症或癌症等与年龄相关疾病的风险更高,甚至预期寿命更短。

端粒延长

因此,保持年轻期更长时间的一个关键,似乎与这个问题有关:我们如何减缓、停止、甚至逆转端粒的缩短?遗传和不健康的生活方式以及心理压力是端粒缩短的重要因素。基于这一认知,研究人员研究了生活方式对端粒长度的影响。最近的研究表明,端粒的变化速度比之前认为的要快,可能只需要一到六个月的精神或身体训练就能延长。令人兴奋的前提是端粒的延长可能代表着生物衰老过程的逆转。然而,端粒延长是否真的反映了一个人整体健康和衰老轨迹的改善,目前还不清楚。

莱比锡马克斯·普朗克研究所(Leipzig Max Planck Institute)的维罗妮卡·恩格尔特(Veronika Engert)领导的“社会压力与家庭健康”研究小组的成员劳拉·普尔曼(Lara Puhlmann)说: “为了探索端粒长度在短短几个月后的短期变化是否真的与一个人的生物年龄变化有关,我们将其与另一种衰老和健康的生物标志物联系起来:大脑结构。”

该项目是由塔尼亚·辛格发起的。

研究人员对参与者进行了四次核磁共振(MRI)检查,每次间隔三个月,并在同一天提供了血液样本。科学家们利用血液中白细胞的DNA,通过聚合酶链式反应确定了端粒的长度。MRI扫描被用来计算每个参与者大脑皮层的厚度。随着年龄的增长,外层灰质变薄。我们也知道,一些神经及年龄相关的疾病与大脑某些区域皮质层快速变薄有关。

生物老化的快速变化

结果是:“在不同的系统中,生物衰老速度似乎比我们想象的更快。仅仅三个月的时间,衰老指数就会发生显著的变化,”普尔曼说。如果端粒长度发生变化,这与大脑的结构变化有关。在研究过程中,当参与者的端粒变长时,他们的皮质也更有可能同时变厚。另一方面,端粒缩短与灰质减少有关。这种联系特别发生在大脑中一个叫做楔前叶的区域,它是新陈代谢和连接中枢。

上述结果表明,即使在短短三个月内端粒长度的短期变化也可能反映出身体健康和衰老状况的总体波动。然而,还有许多其他问题仍然悬而未决。“例如,我们不知道端粒长度的短期变化背后的生物学机制是什么,”这位科学家解释说,“或者短期的变化是否真的对健康有长期的影响。”

心理训练

同时,研究小组还调查了端粒长度是否可以通过9个月的正念减压和移情心理训练来改变,以及端粒长度的这种系统性变化是否也会反映在皮质增厚或变薄上。

欧洲研究理事会(erc)支持的研究项目先前的数据已经表明,大脑皮层的某些区域可以通过训练来增厚,这取决于三个不同模块各自的心理训练内容,每个模块持续三个月。社会方面的心理训练也可以降低生理应激反应。

与他们之前的工作和其他组先前的发现相比,研究小组没有发现端粒受到任何训练的影响。未来的研究将需要继续解决以下问题:哪些措施或行为最有效地阻止甚至逆转端粒缩短,以及生物老化过程。

 

原文检索:

Puhlmann, L.M.C. et al. (2019) Association of Short-term Change in Leukocyte Telomere Length With Cortical Thickness and Outcomes of Mental Training Among Healthy Adults. A Randomized Clinical Trial. JAMA Network Open. doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2019.9687.

 

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