두뇌 활동은 인간의 노화와 장수에 중요한 역할을합니다
처음으로 과학자들은 뇌 활동이 인간의 수명에 중요한 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다. 새로운 연구에서 그들은 수명이 짧은 개인에서 신경 활동이 얼마나 더 높고 장수를 사는 사람들에서 더 낮은지를 보여줍니다.
최근에 자연 매사추세츠 주 보스턴에있는 하버드 의과 대학의 연구자들이 뇌의 대뇌 피질 유전자에서 인간 수명의 뚜렷한 특징을 발견 한 방법을보고합니다.
그들이 발견 한 시그니처는 "신경 흥분 및 시냅스 기능과 관련된 유전자의 하향 조절을 특징으로하는"유전자 발현 패턴이다.
신경 활동은 뇌에 전달되는 신호의 양 (전류 및 기타 송신기 형태)과 관련이 있습니다. 과도한 신경 활동 또는 과도한 흥분은 근육 경련 또는 기분 변화와 같은 다양한 방식으로 나타날 수 있습니다.
연구를 위해 연구진은 벌레에서 세포, 유전 및 분자 실험을 수행했습니다. 그들은 또한 유전자가 변경된 쥐를 분석하고 죽었을 때 100 세가 넘은 사람들의 뇌 조직을 조사했습니다.
이 테스트는 신경 활동의 변화가 수명에 영향을 미칠 수있을뿐만 아니라 관련 될 수있는 분자 과정에 대한 단서를 제공한다는 것을 보여주었습니다.
하버드 의과 대학의 유전학 및 신경학 교수 인 브루스 A. 양크 너는“우리 연구 결과의 흥미로운 측면은 신경 회로의 활동 상태와 같은 일시적인 것이 생리학에 광범위한 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 그리고 수명.”
장수의 분자 영향 요인
과학자들은 신경 활동이 간질과 치매를 포함한 다양한 상태에 영향을 미친다는 사실을 오랫동안 알고 있습니다. 그러나 일부 동물 연구에서는 노화에 대한 영향을 지적했지만,이 영향이 인간에게도 영향을 미칠 수 있는지는 지금까지 명확하지 않았습니다.
인슐린과 인슐린 유사 성장 인자 (IGF) 호르몬에 의한 신호 전달은 이미 장수의 분자 영향 요인으로 잘 알려져 있습니다. 과학자들은 또한 이것이 칼로리 제한이 작용하는 것과 동일한 신호 경로라고 믿습니다.
새로운 발견은 신경 흥분이이 인슐린과 IGF 신호 전달 경로의 수명에 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. 핵심은 REST라는 전사 인자에 있습니다.
전사 인자는 유전자를 켜고 끄는 단백질, 즉 유전자 발현을 제어합니다. 이런 식으로 동일한 유전자 시퀀스는 어떤 것이 켜져 있고 꺼져 있는지에 따라 세포에서 매우 다른 효과를 가질 수 있습니다.
인간과 다른 고급 유기체의 세포가 환경에 대한 유전 반응의 거대한 레퍼토리를 가지고있는 것은 주로 전사 인자와 유전자 발현의 제어 때문입니다.
이전 연구에서 Yankner 교수와 그의 팀은 REST가 치매를 유발하는 신경 세포와 같은 신경 세포를 손상시키는 스트레스 효과로부터 뇌를 보호하는 데 도움이된다는 것을 이미 보여주었습니다.
REST는 신경 활동을 억제합니다.
새로운 연구에서 연구원들은 REST가 벌레에서 포유류에 이르는 동물 모델의 신경 활동을 억제한다는 것을 발견했습니다. 전사 인자는 신경 흥분에서 중심적인 역할을하는 유전자를 억제하는 것으로 보입니다.
이 유전자는 이온 채널, 화학 전달자의 수용체, 세포가 서로 메시지를 전달할 수있는 구조 인 시냅스를 구성하는 구성 요소를 제어합니다.
조사자들은 다양한 동물 모델에서 REST (또는 동등한 전사 인자)를 차단하는 테스트를 실행했습니다. 이 테스트는 더 높은 신경 활동을 가져 왔을뿐만 아니라 동물의 수명을 단축 시켰습니다.
대조적으로 REST의 수준을 높이는 것은 반대의 효과를 가져 왔습니다. 이는 신경 활동을 낮추고 수명을 연장시키는 결과를 가져 왔습니다.
사후 인간 뇌 조직의 세포를 검사 한 결과 수명이 100 년을 초과 한 개체는 수명이 20-30 년 더 짧았던 개체에 비해 핵 내 REST 수준이 훨씬 더 높았습니다.
낮은 신경 활동의 효과는 많은 유기체에서 인슐린 및 IGF 신호 전달 경로를 통해 수명에 영향을 미치는 포크 헤드 전사 인자라고하는 또 다른 단백질 그룹을 전환합니다.
Yankner 교수는 인간의 신경 활동의 변이 뒤에 유전 적, 환경 적 요인이있을 수 있다고 제안합니다.
그와 그의 팀은 REST가 치매와 같은 뇌 손상 상태에서 작용하는 부분에 대한 이전 연구 결과에 추가되면 새로운 결과가 단백질을 표적으로하는 약물 개발에 대한 관심을 불러 일으킬 것이라고 제안합니다.
그러나 그는 그들의 연구가 사람들의 성격, 사고 또는 행동이 그들의 수명에 영향을 미칠 수 있는지 여부를 명확히 밝히지 않았다고 경고합니다.
“흥미로운 미래의 연구 분야는 이러한 발견이 그러한 고차원 인간 뇌 기능과 어떻게 관련되는지를 결정하는 것입니다.”
Bruce A. Yankner 교수
