來自加州大學伯克利分校的研究人員發現,催產素(oxytocin)——一種與母性養育、社會性依附、分娩及性相關的激素,是小鼠維持和修復健康肌肉不可缺少的物質,它隨著年齡的增長而衰減。
這項發表在6月10日《自然通訊》(Nature Communications)雜志上的新研究,提出將催產素作為年齡相關肌萎縮為最新治療靶標。
盡管近年來有一些其他的血液生物化學因子與衰老及疾病聯系到一起,催產素是第一個獲得美國食品和藥物管理局(FDA)用于人類臨床的抗衰老分子。合成催產素Pitocin已被用于幫助分娩以及控制產后出血。一種催產素鼻腔噴霧劑的相關臨床實驗也在如火如荼地展開,用于緩解與精神疾病如自閉癥、精神分裂癥和癡呆癥相關的一些癥狀。
課題領頭人、生物工程系副教授Irina Conboy說:“不幸的是,迄今為止促進組織再生的大多數分子都與癌癥有關聯,限制了它們在人類中的治療潛力。我們的目標是找到一種分子,其不僅可以讓衰老肌肉和其他組織恢復青春,且能夠長期維持效應,不會增加癌癥風險。”
Conboy和她的研究小組說,由腦垂體分泌到血液中去的催產素是一個很好的候選分子,因為它是一種能夠到達每個器官的廣泛分布的激素,目前尚未確認它與腫瘤有關或是會干擾免疫系統。
一種快樂的激素
催產素有時被稱作為“信任激素”,因為它與愛情和友情有關聯。一個溫暖的擁抱,一次握手或愛的凝視都伴隨有催產素釋放,它還能夠提高性欲。在分娩過程中或產后,這種激素進入高峰期,幫助新媽媽與新生兒建立紐帶,用母乳喂養她們的孩子。
Conboy 說:“當你看到小貓、小狗和人類小寶寶時,是這種激素讓你的心融化。我們的研究小組有一個玩笑話,我們都如此的快樂、友好和令人信賴,是因為實驗室里充滿了催產素。”
研究人員指出,盡管催產素存在于年輕男女體內,卻并不清楚人體內的催產素水平是何時開始下降的,以及維持健康組織必須的水平。
Conboy實驗室的高級研究員Christian Elabd和Wendy Cousin是這項研究的共同主要作者。
在以往的研究中,Elabd發現給予催產素可幫助阻止切除卵巢模擬絕經的小鼠形成骨質疏松。
額外的催產素對老年小鼠更有益
新研究確定了在小鼠體內,血液中的催產素水平隨年齡衰減。他們還證實相比年輕小鼠,老年小鼠肌肉干細胞中的催產素受體較少。
為了闡明催產素在肌肉修復中的作用,研究人員在4天的時間內將這種激素注射到衰老小鼠皮膚下,在損傷它們的肌肉后又注射了5天的催產素。他們發現,相比于對照組小鼠,接受9天催產素注射治療的小鼠肌肉愈合情況要好得多。
Elabd說:“催產素的作用是快速的。老年小鼠的肌肉修復程度達到了年輕小鼠的80%。”
有趣的是,給予年輕小鼠額外增加的催產素似乎并未引起肌肉再生發生顯著的改變。
“這非常的好,因為它證實了額外的催產素可以增強衰老的組織干細胞,卻不會讓肌肉干細胞發生失控性地分裂,”Cousin說。
研究人員還發現,在年輕小鼠中阻斷催產素的這些效應可迅速破壞它們的肌肉修復能力,與損傷后的衰老組織相似。
研究人員還研究了催產素基因喪失功能的小鼠,將它們與對照小鼠組進行了比較。在年輕時,兩組小鼠的肌肉質量或是損傷后的修復效率無顯著差異。直到催產素基因缺陷小鼠進入成年期才開始顯現一些早衰跡象。
Conboy說:“當其他與組織修復相關的基因喪失功能時,在胚胎發育過程中或生命的早期立馬就會出現缺陷。據我們所知,催產素基因是唯一在生命晚期看到影響的基因,表明它的作用與衰老過程密切相關。”
未來的治療方案
Cousin指出,催產素有可能成為激素替代療法的一種可行的替代,用于對抗男女性衰老的一些癥狀,獲得長期的健康。激素治療不能改善肌肉的敏捷性或再生能力,不再被推薦用于疾病預防,因為研究發現這種治療的利益沒有大過它的健康風險。
此外,催產素預計還能改善骨骼健康,它有可能在對抗肥胖中起重要作用。
Conboy說,她的實驗室計劃檢測催產素在延長動物健康生命的作用,以及在人類中保持其健康抗衰老效應的情況。
她指出,越來越多的科學家們相信衰老是許多慢性疾病,包括帕金森病和2型糖尿病的潛在病因。
Conboy說:“如果你能夠靶向與衰老相關的一些過程,你或許可以同時應對這些疾病。衰老是一個自然過程,但我相信我們可以有目的性地干預衰老造成的器官衰退,由此減慢我們逐漸喪失健康的速度。”
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