根据威尔康奈尔医学研究人员的一项新研究，一种与人类异常长寿有关的基因可以保护脑干细胞免受压力的有害影响。
对寿命超过100岁的人的研究表明，许多人都有一种不同寻常的基因，叫做叉头盒蛋白O3 (FOXO3)。这一发现促使威尔康奈尔医学院(Weill Cornell medicine)病理学和实验室医学副教授白智惠(Jihye Paik)博士和她的同事们开始研究这种基因在衰老过程中如何影响大脑健康。
2018年，白博士和她的团队发现，大脑中缺乏FOXO3基因的小鼠无法应对大脑中的压力状况，从而导致脑细胞的进行性死亡。他们的新研究发表在1月28日的《科学》杂志上，揭示了FOXO3通过阻止干细胞分裂来保持大脑的再生能力，直到环境支持新细胞的生存。
许多挑战，如炎症、辐射或缺乏足够的营养，都会给大脑带来压力。但白博士和她的同事们专门研究了当脑干细胞暴露于氧化应激时会发生什么，氧化应激发生在有害类型的氧气在体内积聚时。
“我们了解到FOXO3蛋白被氧化应激直接修饰，”她说。这种修饰将蛋白质送入干细胞的细胞核，在那里它开启应激反应基因。
由此产生的应激反应导致s-腺苷蛋氨酸(SAM)的消耗。这种营养物质是帮助一种叫做核纤层蛋白的蛋白质在干细胞细胞核的DNA周围形成保护膜所必需的。
“没有SAM，纤层蛋白就不能形成这种强大的屏障，DNA就开始泄漏，”她说。
细胞将这些DNA误认为是病毒感染，从而引发一种称为i型干扰素反应的免疫反应。这会导致干细胞进入休眠状态，停止产生新的神经元。
白博士解释说:“这种反应实际上对干细胞非常有利，因为外部环境对新生神经元来说并不理想。”“如果在这样的压力条件下产生新的细胞，它们会被杀死。干细胞最好保持休眠状态，等到压力消失后再产生神经元。”
这项研究可能有助于解释为什么FOXO3的某些版本与非常长寿和健康的生活有关——它们可能有助于人们保持良好的脑干细胞储备。这也有助于解释为什么经常锻炼可以促进FOXO3，有助于保持思维敏捷。但白博士警告说，现在就知道这些新信息是否可以用于开发治疗脑部疾病的新疗法还为时过早。
“这可能是一把双刃剑，”白博士解释说。“过度激活FOXO3可能非常有害。我们不想让它一直开着。”
为了更好地理解其中的过程，她和她的同事们将继续研究FOXO3是如何被调节的，以及短暂地打开或关闭它是否对健康有益。
