Повышенная активность нейронов сокращает продолжительность жизни

Изучение нематод, червей, мышей и людей указывает на то, что по всему животному царству со старением происходит больше нервной активности, и когда этот естественный прирост ограничен, люди могут жить дольше. Исследование подчеркивает консервативный транскрипционный фактор, называемый REST, который может играть центральную роль в регуляции этой возрастной активности нейронов.

Неконтролируемая иерархическая кластеризация

Это интригующая идея, что, когда люди становятся старше, наши нейроны могут на самом деле становиться более активными, и этого простого ингибирования этой активности может быть достаточно для увеличения продолжительности жизни. По мере старения людей паттерн экспрессии генов в их мозге изменяется не случайным образом, так что молодые и пожилые люди могут различаться по их сигнатурам транскрипции. Конечно, все пожилые люди не одинаковы - некоторые здоровы, некоторые менее - и ученые интересовались, соотносятся ли определенные сигнатуры выражений с такими различиями. Вместо того чтобы разделять пожилых людей на отдельные группы по состоянию здоровья, долголетию или другим параметрам, исследователи позволяют данным делать это за них. Они запускали считывания РНК-секвенирования, полученные из лобных кортикальных слоев сотен умерших пожилых людей, посредством вычислительного процесса, называемого «неконтролируемая иерархическая кластеризация», в котором компьютер итеративно решает, кто ближе к кому. В результате профили стенограммы «самопроизвольно распределяются на людей моложе 80 лет и людей старше 85 или 90 лет. Более того, такое разбиение наблюдалось в трех отдельных когортах, поэтому оно довольно воспроизводимо.

Использование генетических инструментов

Исследуя ключевые различия в экспрессии генов между двумя группами, команда ученых обнаружила, что люди, которые жили дольше, имели меньше транскриптов для генов, участвующих в нервном возбуждении и синаптической функции, чем те, кто умер моложе. Чтобы их исследования вышли за пределы этой интригующей взаимосвязи, команда обратилась к модельным животным. Нематодный червь Caenorhabditis elegans является особенно удобным организмом для исследований старения, потому что «они живут всего три недели или около того». Его группа обнаружила, что нейроны старых червей имеют тенденцию к быстрому срабатыванию, чем у молодых червей, но что у мутантного червя с резко увеличенной продолжительностью жизни активность нейронов была «почти бесшумной». Это был самый мягкий червь, которого вы только могли себе представить. Кроме того, использование лекарств, которые подавляли нервную активность, заставляло червей дикого типа жить гораздо дольше. Использование генетических инструментов для выключения возбуждающих или ингибирующих нейронов у червей также приводило к увеличению или уменьшению продолжительности жизни, соответственно, как и повышение или подавление уровней транскрипционного фактора, называемого SPR-4.