Neuron | 华盛顿大学识别出一种能调节衰老和寿命的特殊免疫分子

衰老是影响所有生物体的一种自然过程，其会促使机体发生行为和能力的逐渐改变，此前研究结果强调了多个可能会促进机体衰老的生理学因素，包括机体的免疫反应、活性氧（即自由基）和抗氧化剂产生之间的失衡以及睡眠障碍。尽管有充分的证据揭示机体衰老和这些不同因素之间的关联，但对于其之间的关联，研究人员依然知之甚少。

近日，一篇发表在国际杂志Neuron上题为“A novel immune modulator IM33 mediates a glia-gut-neuronal axis that controls lifespan”的研究报告中，来自华盛顿大学等机构的科学家们通过研究识别出了一种特殊的免疫分子，其在调节机体衰老过程和生物体寿命方面发挥着重要角色。

研究者Wangchao Xu博士表示，此前研究中我们发现了一种名为Slpi的基因或许是老年小鼠机体脑膜中被最高调节的基因，Slpi基因在进化上是保守的，其在果蝇机体中有一种名为IM33的同源物，这或许就会促使其转向果蝇来研究其在果蝇衰老过程中扮演的重要角色，并能利用其强大的遗传和短暂的寿命。同时，受其它实验室研究发现的启发，细胞因子能塑造动物机体的行为，于是研究人员就利用果蝇来筛选所有能调节果蝇行为的免疫效应子，结果发现IM33是一种睡眠调节因子。

在此前两项研究中，研究人员在小鼠机体中识别出了能参与机体衰老的特殊机制，并发现，细胞因子能影响动物机体的行为，随后，研究人员意识到，他们所发现的两种不同的生理现象是关联的，同时他们开始探索其二者之间的可能性关联。研究者Xu说道，这项研究中，我们利用了遗传学、神经科学、免疫学和微生物学多个学科方法，这些方法包括遗传扰动（genetic perturbation）、行为评估、微生物操控、神经元活性成像和分子测序，旨在研究IM33在机体衰老各个方面的重要作用。

识别出一种能调节机体衰老和生物体寿命的特殊免疫分子。

图片来源：Neuron (2023). DOI:10.1016/j.neuron.2023.07.010

研究人员使用了广泛的实验技术来分析果蝇和小鼠，特别是试图理解小鼠体内的蛋白IM33及其类似物SLPI在控制其机体衰老方面扮演的潜在角色；当研究人员从果蝇的免疫细胞中敲除了表达该蛋白的基因后，他们发现这或许会增加果蝇机体中活性氧的水平，并能改变其肠道中微生物群落的组成，进而就会导致氧化性压力和细菌组分的失衡（即生态失调），反过来就会降低其寿命；研究人员发现，敲除该基因会引发果蝇出现睡眠障碍，这或许也与机体衰老和寿命缩短有关。这是一项概念验证研究，其表明了一种在进化上保守的免疫分子或能作为一种信使分子，在大脑和肠道之间传递信息，从而调节不同程度的衰老并控制寿命，这种功能或许超越了其发挥的免疫作用，并能进一步增强神经免疫相互作用对机体衰老的贡献。

目前研究人员正在进行的研究旨在更好地理解衰老的神经和遗传学背后的分子机制，未来相关研究发现或能揭示IM33和SLPI基因所扮演的关键角色，从而导致进一步的研究发现。研究者表示，作为一种保守的免疫信号通路，神经元中的肽聚糖信号或许能作为一种潜在的新型靶点来减缓机体衰老。目前研究人员并不清楚大脑分泌IM33从而塑造肠道免疫环境背后的分子机制，此外，在小鼠中测试脑膜SLPI的作用或许有助于确定这是否是在整个进化过程中的共同机制，并能为未来的转化研究提供额外的支持性证据。

综上，本文研究结果表明，IM33或许在神经胶质-微生物-神经元轴中发挥一定的作用，其在机体衰老过程中能连接神经性炎症、生态失调和睡眠减少，识别出这些过程的分子介质或许有望帮助开发能延长寿命的创新性疗法策略。

原始出处：

Wangchao Xu，Justin Rustenhoven，Christopher A. Nelson, et al. A novel immune modulator IM33 mediates a glia-gut-neuronal axis that controls lifespan, Neuron (2023). DOI:10.1016/j.neuron.2023.07.010