Nat Commun：长寿基因FOXO3维护年夜脑中的神经干细胞免受应激机制

2021年2月23日讯/BIOON/---在一项新的研讨中，来自美国威尔康乃尔医学院的研讨职员发现一个与人类寿命超长缩短无关的基因FOXO3可以维护年夜脑中的神经干/祖细胞（Neural stem/progenitor cell, NSPC）免受应激的无害影响。相关研讨成果近期颁发在Nature Communications期刊上，论文题目为“Cellular stress signaling activates type-I IFN response through FOXO3-regulated lamin posttranslational modification”。

图片来自Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-020-20839-0。

对寿命超过100岁的人群的研讨标明许多人都领有FOXO3基因的一个不寻常的版本。这一发现匆匆使威尔康乃尔医学院病理学与试验室医学副传授Jihye Paik博士和她的共事们研讨这个基因若何在苍老进程中匆匆进年夜脑安康。

2018年，Paik博士和她的团队已发现，年夜脑中缺乏FOXO3基因的小鼠无奈应答年夜脑中的应激，这会招致它们的脑细胞逐步灭亡。在这项新的研讨中，他们提醒FOXO3阻止NSPC决裂直到情况支持新发生的细胞的生活，从而保管了年夜脑的再生才能。

Paik博士说，“NSPC发生新的脑细胞，这对咱们整个成人生存中的培训和影象至关紧张。要是NSPC不受节制地决裂，它们就会被耗费失落。FOXO3基因的功效仿佛是阻止NSPC决裂直到应激消逝。”

许多挑战，如炎症、辐射或缺乏足够的养分物都邑让年夜脑蒙受应激。但Paik博士和她的共事们特殊研讨了当NSPC裸露于氧化应激时产生的环境，氧化应激是无害类型的氧气在体内积累时产生的。

她说，“咱们相识到，氧化应激间接让给FOXO3卵白遭到修饰。这种修饰将这种卵白送入NSPC的细胞核，在那边开启应激反馈基因。”

由此发生的应激反馈招致一种称为S-腺苷蛋氨酸（SAM）的养分物的耗费。这种养分物用来帮忙一种叫做核纤层卵白（lamin）的卵白在NSPC细胞核的DNA四周造成一层维护膜。她说，“要是没有SAM，核纤层卵白不克不及造成这种弱小的屏蔽，DNA就会开端透露进去。”

NSPC将这种DNA误以为是病毒感化，从而引发一种称为I型烦扰素反馈的免疫反馈。这招致NSPC进入休眠状态，结束发生新的神经元。

Paik博士解释说，“这种反馈理论上对NSPC十分无利，这是由于外界情况对新诞生的神经元来说并不睬想。要是在如许的应激前提下制作新细胞，它们会被杀死。对NSPC来说，最好是坚持休眠状态，比及应激消逝后再发生神经元。”

这项研讨能够有助于解释为什么某些FOXO3版本与超长的安康寿命无关---它们能够帮忙人们坚持优越的NSPC储藏。这还能够有助于解释为什么加强FOXO3活性的常常熬炼有助于坚持精力灵敏。然则，Paik 博士劝诫说，当初要晓得这一新信息是否能用于开辟医治脑部疾病的新疗法还为时过早。

Paik博士解释说，“这能够是一把双刃剑。适度激活FOXO3能够长短常无害的。咱们不想让它始终处于开启状态。”

为了更好地舆解此中的进程，她和她的共事们将持续研讨FOXO3是若何遭到调理的，以及长久地开启或敞开它是否对安康无益。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

1.Inah Hwang et al. . Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-020-20839-0.

2.Study reveals how a longevity gene protects brain stem cells from stress

https://medicalxpress.com/news/2021-02-reveals-longevity-gene-brain-stem.html