近年来，研究已经开始揭示，身体器官之间的通讯线路是衰老的关键调节器。当这些线路畅通时，身体的器官和系统就能很好地协同工作。但随着年龄的增长，通信线路恶化，器官无法获得正常运作所需的分子和电子信息。
位于圣路易斯的华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)的一项新研究发现，在老鼠身上，有一条关键的沟通途径连接着大脑和身体的脂肪组织，形成一个反馈回路，似乎对全身的能量产生至关重要。研究表明，这种反馈回路的逐渐恶化导致了越来越多的健康问题，这是典型的自然衰老。
这项研究发表在1月8日的《细胞代谢》杂志上，对开发未来的干预措施具有启示意义，这些干预措施可以延长反馈循环的时间，减缓衰老的影响。
研究人员在大脑的下丘脑中发现了一组特定的神经元，当它们活跃时，会向身体的脂肪组织发出释放能量的信号。利用遗传和分子方法，研究人员对老鼠进行了研究，这些老鼠在达到一定年龄后，被编程使这种交流途径不断打开。科学家们发现，这些老鼠身体更活跃，表现出延迟衰老的迹象，并且比那些随着正常衰老而逐渐减慢这种通讯途径的老鼠寿命更长。
“我们展示了一种通过操纵老鼠大脑的重要部分来延缓衰老和延长健康寿命的方法，”资深作者Shin-ichiro Imai博士说，他是Theodore和Bertha Bryan环境医学杰出教授，也是华盛顿大学发育生物系的教授。“在哺乳动物身上发现这种效应是对该领域的重要贡献;过去证明以这种方式延长寿命的工作是在不太复杂的生物体中进行的，比如蠕虫和果蝇。”
这些特定的神经元位于大脑的下丘脑背内侧，产生一种重要的蛋白质Ppp1r17。当这种蛋白质存在于细胞核中时，神经元活跃并刺激交感神经系统，交感神经系统控制着身体的战斗或逃跑反应。
众所周知，战斗或逃跑反应会对全身产生广泛影响，包括导致心率加快和消化减慢。作为这种反应的一部分，研究人员发现，下丘脑的神经元引发了一系列事件，触发了控制白色脂肪组织的神经元——一种脂肪组织——储存在皮肤下和腹部区域。被激活的脂肪组织将脂肪酸释放到血液中，可以用来促进身体活动。被激活的脂肪组织还会释放出另一种重要的蛋白质——一种被称为eNAMPT的酶——它会返回到下丘脑，让大脑为其功能产生燃料。
这种反馈循环对于为身体和大脑提供能量至关重要，但它会随着时间的推移而减慢。随着年龄的增长，研究人员发现Ppp1r17蛋白倾向于离开神经元的细胞核，当这种情况发生时，下丘脑的神经元发出的信号就会变弱。随着使用的减少，贯穿白色脂肪组织的神经系统线路逐渐收缩，曾经密集的相互连接的神经网络变得稀疏。脂肪组织不再接收释放脂肪酸和eNAMPT的信号，这会导致脂肪堆积，体重增加，减少为大脑和其他组织提供能量的能量。
包括第一作者Kyohei Tokizane博士在内的研究人员发现，当他们使用遗传方法在老年小鼠中保持Ppp1r17在下丘脑神经元的核中时，小鼠的身体更活跃-增加了轮跑-并且比对照组小鼠寿命更长。Kyohei Tokizane博士是一名研究员，也是今井实验室的前博士后研究员。他们还使用了一种技术直接激活老年小鼠下丘脑中的这些特定神经元，他们观察到类似的抗衰老效果。
平均而言，一只典型的实验室老鼠的寿命上限约为900至1000天，即2.5年左右。在这项研究中，所有正常衰老的对照组小鼠在1000天内死亡。那些接受干预以维持脑脂肪组织反馈回路的老鼠比对照组老鼠多活了60到70天。这意味着寿命增加了约7%。对人类来说，75岁的寿命增加7%意味着大约多活5年。接受干预的老鼠在晚年也更活跃，看起来更年轻——皮毛更厚、更有光泽——这表明它们有更多的健康时间。
今井和他的团队正在继续研究维持下丘脑和脂肪组织之间反馈回路的方法。他们正在研究的一种方法是给老鼠补充eNAMPT，这种酶是由脂肪组织产生的，它会返回大脑，为下丘脑和其他组织提供能量。当被脂肪组织释放到血液中时，这种酶被包装在称为细胞外囊泡的隔室中，可以从血液中收集和分离出来。
今井说:“我们可以设想一种可能的抗衰老疗法，其中包括以各种方式提供eNAMPT。”“我们已经证明，在细胞外囊泡中使用eNAMPT可以增加下丘脑的细胞能量水平，并延长小鼠的寿命。我们期待着继续我们的工作，研究如何维持大脑和身体脂肪组织之间的这种中央反馈回路，我们希望以这种方式延长健康和寿命。”