神經系統影響老化和壽命新視野 分子醫學研究所潘俊良團隊研究刊登《Developmental Cell》

醫學院分子醫學研究所潘俊良副教授研究團隊日前發表創新論文,探討溫度的感受如何透過神經系統與內分泌系統的交互作用來調控壽命,對了解神經系統如何影響老化和壽命提供了新的視野。本論文於美東時間10月6日首先刊登在國際知名期刊《Developmental Cell》的網路版,並於10月24日正式刊出。

 

生物的老化與壽命長短如何調控,不僅是醫學上最重要的課題之一,也是自然界所有生物共有,最基本卻又最神秘的生理現象。許多感覺刺激,如嗅覺、味覺等都能影響壽命長短,顯示神經系統利用對外在環境的感知,來控制生物體的老化速率,以達到生殖、代謝等一體化的恆定。過去以線蟲為主的研究證明,溫度影響壽命長短並非單純只是改變生化或代謝反應的速率,而是透過溫感神經元AFD和中間神經元AIY活化以DAF-9/P450為主的脂質荷爾蒙的訊息傳遞,使線蟲在高溫的環境之下,能維持正常生理所需的壽命,但其詳細的分子機制一直付之闕如。

 

潘老師實驗室的陳彥志同學在碩士班一年級的時候首先觀察到,線蟲的crh-1/CREB基因突變讓線蟲在高溫(25°C)的壽命變短,卻不會影響在低溫(15°C)時的壽命。CREB對包括哺乳類在內的動物其高等神經系統功能如記憶、學習、認知等均具有極重要的作用,但對其在老化上的角色所知甚少。陳同學接著發現,crh-1負責記錄AFD神經元對溫度的感知,並刺激FLP-6神經胜?的合成,AFD感受溫度刺激後將FLP-6從神經末梢釋出。陳同學和另一名碩士班同學陳虹蓁接著發現,FLP-6透過AIY中間神經元,除了活化DAF-9/P450脂質荷爾蒙的訊息傳遞,更進一步抑制腸道的胰島素訊息路徑。由於胰島素訊息在老化的調控中扮演著最重要的角色,此一發現顯示,動物體利用神經系統的訊號來調節胰島素訊息路徑的活性,藉以讓生物體的代謝、生理與老化功能得以反映出外界環境的生存條件。

 

潘老師表示,本論文發現crh-1在壽命調控上的功能,與數年前發表在「自然」雜誌(Nature)上的結論不同,但陳彥志同學與陳虹蓁同學以嚴謹、周密的實驗方法,得到全新的結論,是論文能得到Developmental Cell認可的最大關鍵,而兩人也於今年秋季赴美國紐約大學和南加州大學的博士班深造。實驗室往後也將繼續對神經系統在老化及生理調節上所扮演的角色做更廣泛而深入的探討。除兩位共同第一作者外,其他作者包括研究助理曾薇芹(日前任職於食藥署)、徐均旻(目前就讀美國Oregon Health & Science University博士班)、黃子庭及博士後研究員陳俊豪,計畫由國家衛生研究院支持。


分子醫學研究所潘俊良副教授研究團隊發表創新論文,對了解神經系統如何影響老化和壽命提供了新的視野。