新的实验方法可以减缓身体衰退并延长蛔虫的寿命

从事衰老研究的科学家今天报告了一种新的实验方法，该方法可以减缓身体衰退的速度并延长生物学研究中常用的蛔虫C.elgans的寿命。

他们的发现在12月30日出版的NatureAging上有所描述，NatureAging是SpringerNature集团旗下的科学期刊。

主要作者是华盛顿大学医学院检验医学和病理学教授MattKaeberlein实验室的博士后研究员BrandonJ.Berry。

资深作者和通讯作者是德国达默斯托夫农场动物生物学研究所表观遗传学、新陈代谢和长寿小组的ShahafPeleg和纽约罗彻斯特大学医学中心的AndrewP.Wojtovich。

他们的团队有兴趣发现直接控制线粒体功能的方法，作为他们长寿工作的一部分。线粒体是活细胞内的发电站。它们在细胞呼吸和能量生产中发挥着核心作用，其中包括许多关键功能。

时间会对线粒体造成影响。同样随着时间的推移，蠕虫、人和其他动物开始出现移动困难和其他变老的迹象。

蛔虫通常用于衰老研究，因为它们的平均寿命只有两到三周。这意味着研究结果通常可以很快得到。

参与这项最新研究的科学家们想更多地了解线粒体功能障碍对蛔虫衰老的作用，以及是否可以阻止或逆转这种恶化。

线粒体包裹在双层膜中。内层像手风琴一样打褶。在其他人之前的建模研究中，观察到跨内膜的电压电位(移动带电粒子的能力)随着年龄的增长而减弱。

为什么会发生这种情况是衰老研究中的一个重要问题。线粒体膜电位驱动这些细胞器的许多重要任务，包括能量分子产生、免疫信号和遗传调控。

正如研究人员在他们的论文中指出的那样，“线粒体膜电位降低是对复杂的衰老功能障碍的一个有吸引力的解释。然而，目前尚不清楚线粒体电压电位的降低是细胞衰老的原因还是结果。”

为了试图实现检验因果关系这一难以捉摸的目标，研究人员使用了一种称为光遗传学的技术，该技术通过引导光来精确控制细胞内的生物过程。他们能够通过光激活质子泵特异性地提高成年蛔虫细胞中的线粒体膜电位。他们称这个工具为“mitochondria-ON”。

蛔虫有透明的身体，它们的所有细胞在显微镜下都可见，这些特征也适合这种方法。

为这项研究准备的幼虫种群在发育过程中一直没有光照，直到它们成年的第1天。然后他们暴露在实验条件下。

通过使用光遗传学技术恢复蛔虫的线粒体膜电位，科学家们逆转了三种不同品系中一些与年龄相关的衰老迹象，并可重复地延长了经处理的线虫与未经处理的线虫相比的寿命。

研究人员指出，在蛔虫中，“我们能够证明，利用光能在成年期实验性地增加线粒体膜就足以减缓衰老速度。”

蛔虫和人一样，随着年龄的增长，移动起来会更加困难。尽管它们变老了，但线粒体-ON激活提高了放置在液体中的蠕虫的抖动率。

科学家指出，这些结果似乎表明，通过直接逆转随时间流逝发生的线粒体电位损失，可能会改善蛔虫与年龄相关的生理衰退。