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Nature:新研究表明压力如何削弱防御能力

来源:本站原创 2019-09-17 09:05

2019年9月17日讯 /生物谷BIOON /--神经生物学教授Mark Alkema博士的实验室研究揭示了"逃跑"反应是如何损害机体长期健康的。这项研究在线虫中进行,秀丽隐杆线虫是一种常见的研究模型,相关研究结果发表在《Nature》杂志上。

当人们感知到危险或压力时,身体会释放出肾上腺素等应激激素。肾上腺素使心跳加快,增加流向大脑和肌肉的血液流量,并刺激身体产生糖作为燃料。肾上腺素的激增引发"战斗或逃跑"反应,使人有能力逃离捕食者或对威胁作出反应。

图片来源:Nature

Alkema博士与阿根廷南方国立大学(National University of South in Argentina)Diego Rayes教授的实验室合作,研究了线虫反复激活"战斗或逃跑"反应对健康的影响。这种小蠕虫是一种流行的生物模型,它帮助解决了生物学中的许多基本从发育到大脑功能和疾病的问题。

动物受到不同形式的压力。这些变化可能是突然的,比如食肉动物的出现,也可能是渐进的,比如长期的食物短缺、高温或氧化。

Alkema实验室的博士生Jeremy Florman说:"和人类很相似,秀丽隐杆线虫的逃跑反应的反复激活大大缩短了寿命。逃跑反应对蠕虫逃脱捕食者至关重要。但我们发现这是有代价的;反复激活逃跑反应降低了蠕虫应对环境中遇到的其他挑战的能力。"

在这项研究中,研究人员发现秀丽隐杆线虫的逃跑反应会激活一对释放酪胺的神经元,酪胺是无脊椎动物体内一种类似于肾上腺素的物质。相反,暴露在环境挑战下,如高温和氧化应激会减少酪胺的释放。因此,这种应激激素提供了一个开关,调节动物对急性或长期应激源的反应。

Alkema和Rayes继续证明了,酪胺通过激活肠内肾上腺素样受体来刺激胰岛素通路。胰岛素通路的激活可以满足动物对逃跑反应的能量需求。另一方面,胰岛素通路的下调有助于保护细胞免受环境压力,延长寿命。

Alkema说:"这显示了压力神经激素的动态调节如何调节急性和长期压力反应之间的平衡。秀丽隐杆线虫总是让我感到惊奇:它不断揭示基本的分子和神经机制,甚至可能是极其复杂的人类生物学和疾病的基础。鉴于蠕虫对人类应激反应机制的惊人保守性,观察人类的战斗或逃跑反应和应激神经激素是否通过激活胰岛素通路对健康和衰老产生负面影响,将是非常有趣的。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:

María José De Rosa et al, The flight response impairs cytoprotective mechanisms by activating the insulin pathway, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1524-5
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