為了闡明衰老和神經(jīng)退行性疾财氏堋（如阿茲海默癥）之間的關(guān)系，美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的科學(xué)家們比較了正常和突變果蠅生命周期中的遺傳"時鐘"恶恨。

研究發(fā)現(xiàn)：在Cdk5激活蛋白編碼基因缺失或過表達(dá)情況下雨晃，突變果蠅的生命時鐘運(yùn)行速度似乎都比正常果蠅快，并且突變果蠅的年齡也比其實(shí)際年齡要大痴猖。

此外躺刷，也導(dǎo)致了突變果蠅出現(xiàn)行走或飛行困難、神經(jīng)退行性病變等跡象，甚至過早死亡阅懦。

NIH神經(jīng)疾病與中風(fēng)研究所高級研究員Giniger博士認(rèn)為和二，他們在試圖探究在一些最具破壞性的神經(jīng)退行性病變中衰老所起的作用。結(jié)果表明耳胎，神經(jīng)退行性疾病可能會加速衰老的進(jìn)程惯吕。

研究方法

在該項(xiàng)研究中，正常果蠅平均壽命為47天怕午。為了構(gòu)建一個遺傳時鐘模型废登，Giniger博士團(tuán)隊(duì)分別對出生后3、10郁惜、30和45天大的果蠅頭部和身體細(xì)胞中提取的mRNA進(jìn)行檢測堡距，檢測每個編碼基因在RNA水平上表達(dá)差異。

研究人員通過分析技術(shù)尋找與衰老相關(guān)的基因兆蕉，并建立一個標(biāo)準(zhǔn)曲線或時間線羽戒，記錄這些基因的變化規(guī)律等。

他們對10天大的突變果蠅進(jìn)行檢測和分析時發(fā)現(xiàn)：突變果蠅比其實(shí)際年齡大虎韵。通過改變Cdk5的活性巷况，突變果蠅的大腦和身體比正常果蠅發(fā)育得更快，分別達(dá)到正常果蠅15天和20天水平扣飘。

研究結(jié)果

既往的研究結(jié)果提示：在早期發(fā)育過程中诵捏，Cdk5基因是大腦形成正常連接的關(guān)鍵性基因；與一些神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)杀蝌，如肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）罕鞭、帕金森和阿茲海默癥。

在這項(xiàng)研究中咖播，Giniger博士的研究小組發(fā)現(xiàn)驴嚣， Cdk5蛋白編碼基因缺失或過表達(dá)，都使得果蠅的壽命縮短至30天左右款野。

在對10天大突變果蠅的研究中發(fā)現(xiàn)妙声，改變Cdk5活性使得果蠅在管子上爬行的距離縮短绕时。這種改變導(dǎo)致了年齡較大的果蠅有神經(jīng)退化跡象侮增，并出現(xiàn)高于正常水平的腦細(xì)胞死亡和功能衰退。

更多分析表明株捌，改變Cdk5的活性影響了一些基因表達(dá)水平月腋，這些基因也受到了衰老的影響，包括一些控制免疫瓣赂、能量轉(zhuǎn)換和抗氧化活性的基因榆骚。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證該想法，研究人員測試了果蠅抗氧化能力煌集，即對抗氧自由基的能力妓肢。實(shí)驗(yàn)表明捌省，衰老可顯著降低正常果蠅的抗氧化能力。

3天大健康果蠅在接觸自由基后存活了大約100個小時碉钠，并隨著年齡增長纲缓、存活時間減少。相比之下喊废，突變果蠅抗氧化能力更弱祝高，它們比所有年齡段的對照組果蠅更早死亡。

Giniger博士認(rèn)為污筷，該研究結(jié)果提示了衰老導(dǎo)致大腦功能退化的可能性工闺。不僅如此，實(shí)際上瓣蛀，衰老的加速可能由于神經(jīng)退行性病變破壞了大腦結(jié)構(gòu)和功能機(jī)制尾烛。因此，科學(xué)家希望借助這些方法踢周，來解開神經(jīng)退行性疾病背后的謎團(tuán)铲苹。

注：NINDS是美國大腦和神經(jīng)系統(tǒng)研究的主要資助者。NINDS使命是探尋關(guān)于大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的基本知識驻奇，利用這些知識來減輕神經(jīng)疾病帶來的負(fù)擔(dān)镐刽。

參考文獻(xiàn)：

Spurrier et al. Altered expression of the Cdk5 activator-like protein, Cdk5α, causes neurodegeneration, in part by accelerating the rate of aging, March 8, 2018, Disease Models & Mechanisms; DOI: 10.1242/dmm.031161