為了應對食物匱乏或惡劣的環(huán)境條件,許多哺乳動(dòng)物會(huì )采取節能策略,例如蟄伏(Torpor)和冬眠(Hibernation)。蟄伏是一種代謝率顯著(zhù)降低的狀態(tài),會(huì )導致核心體溫(Tb)下降,這種狀態(tài)可持續數小時(shí)至數天,而冬眠是一種季節性行為,由多次蟄伏期組成,期間會(huì )周期性地蘇醒至正常體溫。因此,蟄伏是一種短時(shí)間、靈活的“節能模式”,冬眠是長(cháng)期性、深度休眠的“生存策略”。
之前的研究發(fā)現,蟄伏和冬眠與延長(cháng)壽命有關(guān)。然而,目前還不清楚蟄伏影響衰老的潛在機制,以及是否可以通過(guò)誘導低溫和低代謝狀態(tài)來(lái)減緩衰老和延長(cháng)健康壽命。
2025年3月7日,麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員在 Nature 子刊 Nature Aging 上發(fā)表了題為:A torpor-like state in mice slows blood epigenetic aging and prolongs healthspan 的研究論文。
該研究表明,誘導蟄伏樣狀態(tài)(torpor-like state,TLS)能夠減緩小鼠血液表觀(guān)遺傳衰老并延長(cháng)其健康壽命。該研究揭示了體溫在衰老調控中的獨立且核心的作用,為抗衰老研究提供了新靶點(diǎn),并展示了化學(xué)遺傳學(xué)模型在解析復雜生理過(guò)程中的強大能力。
在這項研究中,研究團隊通過(guò)化學(xué)遺傳學(xué)激活小鼠下丘腦視前區(POA)的前腹側的內側和外側視前區(avMLPA),成功誘導出蟄伏樣狀態(tài)(torpor-like state,TLS)。TLS表現為核心體溫下降(平均降低7°C)、代謝率降低 56%、食物攝入減少 81%,并伴隨活動(dòng)度下降。
通過(guò)反復周期性 TLS 來(lái)模擬自然冬眠模式,結果顯示,長(cháng)期 TLS 使小鼠的血液表觀(guān)衰老速度減緩 76%,且效應具有累積性和持續性,這種衰老減緩效果在停止 TLS 后仍持續 3 個(gè)月。此外,這種表觀(guān)衰老減緩具有組織特異性,例如,肝臟的表觀(guān)年齡減緩 20%,而腎臟和大腦皮層無(wú)顯著(zhù)變化。該研究還發(fā)現,TLS 小鼠的虛弱指數顯著(zhù)低于對照組,提示了生理功能衰退的減緩,健康壽命得到改善。
從機制上來(lái)說(shuō),體溫降低是衰老減緩和健康壽命延長(cháng)的核心因素,通過(guò)控制環(huán)境溫度排除代謝率變化的影響,研究團隊發(fā)現,僅體溫降低就足以減緩血液表觀(guān)衰老,而模擬 TLS 的代謝率下降和食物攝入下降,但沒(méi)有體溫下降,則無(wú)法復制出 TLS 的抗衰老效應。
總的來(lái)說(shuō),這項研究支持了“體溫是衰老關(guān)鍵調節因子”的假說(shuō),挑戰了傳統的“代謝率決定壽命”理論,揭示了體溫在衰老和壽命中的核心作用,為開(kāi)發(fā)基于體溫調控的抗衰老干預(例如藥物或神經(jīng)調控技術(shù))提供了科學(xué)依據。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s43587-025-00830-4
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