新研究发现：寒冷有利于健康长寿老龄化

作者：科隆大学

低温能激活细胞清洁机制，分解有缺陷的蛋白质聚集：线虫生殖细胞、神经元和肠道中 PSME3 的表达。图片来源：David Vilchez und Hyun Ju Lee

寒冷会激活细胞清洁机制，分解导致各种衰老相关疾病的有害蛋白质聚集。近年来，对不同模式生物的研究已经表明，当体温降低时，预期寿命会显著延长。然而，在许多领域，这种作用的确切原理仍不清楚。科隆大学 CECAD 老龄化研究英才集群的一个研究小组现在揭开了其中一个负责机制的神秘面纱。这项研究发表在《自然-衰老》（Nature Aging）杂志上。

David Vilchez 教授和他的研究小组使用了一种非脊椎动物模式生物--秀丽隐杆线虫和培养的人类细胞。这两种生物都携带有两种典型的老年神经退行性疾病的基因：肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）和亨廷顿氏病。这两种疾病的特征都是有害和破坏性蛋白质沉积物的积累，即所谓的病理性蛋白质聚集。在这两种模式生物中，冷能主动清除蛋白质团块，从而防止 ALS 和亨廷顿病的病理蛋白质聚集。

更确切地说，科学家们探索了寒冷对蛋白酶体活性的影响，蛋白酶体是一种细胞机制，能清除细胞中受损的蛋白质。研究发现，蛋白酶体激活剂 PA28γ/PSME3 可减轻线虫和人类细胞衰老造成的缺陷。在这两种情况下，都可以通过适度降低温度来激活蛋白酶体的活性。

"Vilchez教授说："综合来看，这些结果表明，在进化过程中，寒冷如何保持了它对蛋白酶体调控的影响--这对衰老和衰老相关疾病具有治疗意义。

衰老是多种与蛋白质聚集相关的神经退行性疾病的主要风险因素，包括阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、亨廷顿氏症和渐冻症。维尔切斯补充说："我们相信，这些结果可能适用于其他与年龄相关的神经退行性疾病以及其他动物物种。

低温通过PA28γ/PSME-3选择性地诱导秀丽隐杆线虫的胰蛋白酶样蛋白酶体活性。来源：《自然-衰老》（2023年）。DOI: 10.1038/s43587-023-00383-4

一个关键发现是，蛋白酶体的活性也可以通过基因过量表达激活剂来提高。这样，即使在 37 摄氏度的正常体温下，致病蛋白质也能被消除。这些结果可能会为衰老和衰老相关疾病提供治疗靶点。

人们早就知道，虽然极低的温度会对生物体有害，但适度降低体温也会产生非常积极的影响。例如，体温降低可延长蠕虫、苍蝇或鱼类等冷血动物的寿命，因为它们的体温会随着环境温度的变化而波动。然而，哺乳动物也存在同样的现象，无论环境温度高低，它们的体温都保持在一个很小的范围内。例如，如果把线虫从 20 摄氏度的标准温度移到 15 摄氏度的低温环境中，它的寿命会更长。而对于小鼠来说，体温稍微降低 0.5 度就能显著延长它们的寿命。这支持了一个假设，即体温降低在动物界的长寿中起着核心作用，是一种保存完好的进化机制。

即使在人类中，体温与寿命之间的相关性也有报道。人的正常体温在 36.5 至 37 摄氏度之间。虽然体温急剧下降到 35 度以下会导致体温过低，但人的体温在白天会略有波动，甚至在睡眠时也会达到 36 度。有趣的是，之前的一项研究报告称，自工业革命以来，人类体温每十年稳步下降 0.03 摄氏度，这表明这可能与过去 160 年人类预期寿命的逐步延长有关。

这项研究是在科隆大学的 CECAD 老龄化研究英才集群进行的。

(责任编辑：泉水)

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