衰老是一个自然过程，会影响所有生物体，并逐渐改变它们的行为和能力。过去的研究强调了几种可能导致衰老的生理因素，包括身体的免疫反应、活性氧(即自由基)与抗氧化剂的产生之间的不平衡以及睡眠障碍。
虽然衰老与这些不同因素之间的联系有据可查，但它们之间的联系仍然知之甚少。圣路易斯华盛顿大学的研究人员最近发现了一种免疫分子，它可能在调节衰老过程和生物体寿命的持续时间方面发挥关键作用。
他们发表在《神经元》上的论文灵感来自该大学的两项独立研究工作。“我们之前的研究发现了一个名为 Slpi的基因，它是老年小鼠脑膜中最上调的基因。Slpi是进化保守的，在果蝇中有一个名为 IM33的直系同源物，这促使我们转向果蝇来研究其在衰老中的作用，利用它们强大的遗传学和短寿命，”进行这项研究的研究人员之一王超旭告诉医学快报。
“同时，受到我们实验室其他研究结果的启发，这些研究结果表明细胞因子可以塑造动物行为，我使用果蝇筛选所有可以调节果蝇行为的免疫效应子，发现 IM33是睡眠的调节剂。”
在他们之前发表的两篇著作中，徐及其同事发现了可能参与衰老的小鼠机制，并发现细胞因子(即支持免疫系统并帮助控制体内炎症的蛋白质)可以影响动物的行为。随后，研究人员意识到他们发现的这两种不同的生理现象可能是相联系的，并着手探索它们之间可能存在的联系。
“该研究采用了来自遗传学、神经科学、免疫学和微生物学的跨学科方法，”徐解释说。“这些方法包括遗传扰动、行为评估、微生物群操作、神经元活动成像和分子测序，以研究 IM33在衰老各个方面的作用。”
研究人员使用广泛的实验技术检查果蝇(Drosophila)和小鼠。他们特别试图了解蛋白质 IM33及其在小鼠中的类似物 SLPI在控制小鼠和其他哺乳动物的衰老中可能发挥的作用。
当研究小组敲除果蝇免疫细胞中的这个基因时，他们发现这会增加活性氧的水平并改变其肠道中微生物群的组成。这会导致氧化应激和细菌组成失衡(即 dysbiosis)，进而缩短它们的寿命。研究人员发现，敲除该基因还会导致睡眠障碍，这与衰老和寿命缩短也有关。
“这是一个概念验证研究，证明了一种进化保守的免疫分子可以作为信使，在脑和肠之间传递信息，以调节不同水平的衰老并控制寿命，”徐说。“这种功能超出了其免疫作用，进一步增强了神经免疫相互作用对衰老的贡献。”
徐及其同事最近的研究是对旨在更好地了解衰老的神经和遗传基础的持续努力的重要贡献。未来，他们的发现可以为探索 IM33和 SLPI基因作用的新研究提供信息，从而可能导致进一步的重要发现。
“我们认为，肽聚糖信号传导(一种保守的免疫途径)在神经元中可能是减缓衰老的潜在新靶点，”徐补充道。
“大脑分泌的 IM33塑造肠道免疫环境的机制仍然是个谜，值得进一步研究。此外，测试小鼠脑膜 Slpi的作用将有助于确定这是否是整个进化过程中共享的机制，并为未来的转化研究提供额外的支持性证据。”
