為了應對食物匱乏或惡劣的環(huán)境條件,許多哺乳動物會采取節(jié)能策略,例如蟄伏(Torpor)和冬眠(Hibernation)。蟄伏是一種代謝率顯著降低的狀態(tài),會導致核心體溫(Tb)下降,這種狀態(tài)可持續(xù)數(shù)小時至數(shù)天,而冬眠是一種季節(jié)性行為,由多次蟄伏期組成,期間會周期性地蘇醒至正常體溫。因此,蟄伏是一種短時間、靈活的“節(jié)能模式”,冬眠是長期性、深度休眠的“生存策略”。
之前的研究發(fā)現(xiàn),蟄伏和冬眠與延長壽命有關。然而,目前還不清楚蟄伏影響衰老的潛在機制,以及是否可以通過誘導低溫和低代謝狀態(tài)來減緩衰老和延長健康壽命。
2025年3月7日,麻省理工學院(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遺傳衰老并延長其健康壽命。該研究揭示了體溫在衰老調(diào)控中的獨立且核心的作用,為抗衰老研究提供了新靶點,并展示了化學遺傳學模型在解析復雜生理過程中的強大能力。
在這項研究中,研究團隊通過化學遺傳學激活小鼠下丘腦視前區(qū)(POA)的前腹側(cè)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)視前區(qū)(avMLPA),成功誘導出蟄伏樣狀態(tài)(torpor-like state,TLS)。TLS表現(xiàn)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%,并伴隨活動度下降。
通過反復周期性 TLS 來模擬自然冬眠模式,結(jié)果顯示,長期 TLS 使小鼠的血液表觀衰老速度減緩 76%,且效應具有累積性和持續(xù)性,這種衰老減緩效果在停止 TLS 后仍持續(xù) 3 個月。此外,這種表觀衰老減緩具有組織特異性,例如,肝臟的表觀年齡減緩 20%,而腎臟和大腦皮層無顯著變化。該研究還發(fā)現(xiàn),TLS 小鼠的虛弱指數(shù)顯著低于對照組,提示了生理功能衰退的減緩,健康壽命得到改善。
從機制上來說,體溫降低是衰老減緩和健康壽命延長的核心因素,通過控制環(huán)境溫度排除代謝率變化的影響,研究團隊發(fā)現(xiàn),僅體溫降低就足以減緩血液表觀衰老,而模擬 TLS 的代謝率下降和食物攝入下降,但沒有體溫下降,則無法復制出 TLS 的抗衰老效應。
總的來說,這項研究支持了“體溫是衰老關鍵調(diào)節(jié)因子”的假說,挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)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,為開發(fā)基于體溫調(diào)控的抗衰老干預(例如藥物或神經(jīng)調(diào)控技術)提供了科學依據(jù)。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s43587-025-00830-4
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