氧氣是人類生命活動中必不可少的物質(zhì)之一,也是生命的基礎(chǔ)。氧氣參與到細(xì)胞呼吸作用中,為人體提供能量,同時也在免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)活動中發(fā)揮重要作用。但是,有些研究表明,過量的氧氣也可能會損害生命體內(nèi)的細(xì)胞和組織。 2023年5月23日,美國哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員在" PLOS Biology "期刊上發(fā)表了一篇題為" Hypoxia extends lifespan and neurological function in a mouse model of aging "的研究論文。 該研究顯示,正??諝庵醒鯕馑郊s為21%,將4周年齡的小鼠氧氣水平限制為11%,與正常氧氣水平下的小鼠相比,限制氧氣的小鼠壽命延長50%,并且延遲了與衰老相關(guān)的神經(jīng)衰弱發(fā)生。11%的氧氣水平約為海拔5000米高的氧氣水平。 早期流行病學(xué)研究顯示,居住在高海拔地區(qū)的人往往壽命更長,而且似乎不太容易患上某些疾病。氧氣限制也與酵母、線蟲和果蠅的更長壽命有關(guān)。然而,氧氣限制在哺乳動物衰老中仍未得到探索。 在該研究中,研究人員分析了一種過早衰老的小鼠模型,在氧氣水平為21%的正常水平時,這種小鼠在平均16周大時會死于與年齡相關(guān)的疾病,而正常小鼠的壽命約為兩歲。 在小鼠出生4周后,研究人員將它們轉(zhuǎn)移到氧氣濃度僅為11%的環(huán)境中,相當(dāng)于海拔5000米高的氧氣水平,低氧環(huán)境是用氮?dú)庀♂屧斐傻摹?/span> 研究發(fā)現(xiàn),在氧氣濃度為11%的環(huán)境中,小鼠的平均壽命約為24周,與正常氧氣濃度16周壽命相比,小鼠的平均壽命約延長了50%。 此外,小鼠的最長壽命也有所增加,在正常氧氣濃度中,這些小鼠的最長壽命為26周,在低氧濃度中,小鼠的最長壽命增加到31周,延長了30%。 不僅如此,通過對小鼠協(xié)調(diào)和力量標(biāo)準(zhǔn)測試發(fā)現(xiàn),低氧環(huán)境還延遲了小鼠與衰老相關(guān)的神經(jīng)衰弱發(fā)生。在神經(jīng)元的形態(tài)和功能上有所改善,說明低氧環(huán)境對老年小鼠的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生了保護(hù)和促進(jìn)作用。 最后,為了分析延壽背后的機(jī)制,研究人員檢查了食物攝入量,看看動物是否吃得更少,因?yàn)樵诙喾N動物模型中,禁食已被證明能有效延長壽命。 分析發(fā)現(xiàn),低氧環(huán)境的小鼠吃的食物略多,而不是更少,這表明其他機(jī)制在起作用。研究人員還分析了基因活動、DNA損傷、信號通路等變化,最終并沒有找到機(jī)制。 研究人員表示,這是首次在哺乳動物中證明氧氣限制可以延長壽命,然而,還需要進(jìn)行更多的研究來闡明其分子機(jī)制,以及分析氧氣限制是否可以延長其他動物壽命。 綜上,研究表明,低氧環(huán)境可以將小鼠模型壽命延長50%,并延遲了小鼠神經(jīng)衰弱的發(fā)生,結(jié)果為壽命延長和神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)提供了新的思路。 論文鏈接: https:///10.1371/journal.pbio.3002117 |
|