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非洲绿松石鳉如何按下老化暂停键

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当一条非洲鱼生活的池塘干涸时,它的后代就会暂停它们的生活。现在研究人员已经知道了这些生物是如何做到这一点的。
 
非洲绿松石鳉鱼胚胎在一种被称为滞育的休眠状态下会停止发育。现在一项研究表明,在这种状态下,胚胎实际上不会老化。研究人员在2月21日的《科学》(Science)杂志上发表报告称,基因分析显示,为了保持时间冻结,胚胎搁置了细胞生长和器官发育等功能。
 
斯坦福大学的遗传学家Anne Brunet说:“大自然已经找到了让时间停止的方法。”她说,沐鸣平台登陆线路了解鳉鱼如何暂停它们的生命,可以帮助科学家找出如何治疗与衰老有关的疾病,或者学习如何长期保存人体器官。
 
线虫幼虫(秀丽隐杆线虫)也可以停止发展和老化时,面临缺乏食物或如果他们的环境过于拥挤。然而,像线虫这样的无脊椎动物缺乏其他动物衰老的许多特征,比如适应性免疫系统。从老鼠到熊,超过130种哺乳动物也有某种形式的滞育。
 
killifish (Nothobranchius furzeri)生活在莫桑比克和津巴布韦的池塘里,在旱季会消失几个月,直到雨季来临,它们才会有家(SN: 8/6/18)。对于那些通常只能活4到6个月的成虫来说,消失的池塘不会造成太大的威胁。但在干旱的月份里,一些鳉鱼胚胎会暂停发育,直到池塘再次填满。
 
Killifish在几个月内就从色彩斑斓的小鱼变成了苍白的老鱼,这使它们成为科学家研究衰老的好动物。
 
鳉鱼的胚胎可以在5个月到2年的时间内停止生长,与它们正常的成年寿命相当甚至大大超过。布鲁内特说,如果人类也能做类似的事情,一个80岁的人的寿命可能会从160岁延长到400多岁。但是,沐鸣平台登陆线路这些动物是否,或如何保护自己免受衰老,而在这个不确定的。
 
在这项研究中,Brunet和她的同事们将停止生长的鳉鱼胚胎与那些避开滞育并孵化成成年的鳉鱼胚胎进行了比较。研究人员发现,滞育并没有减少成年鱼的生长、寿命或繁殖能力,这表明成年鱼没有变老,即使它停止生长的时间比正常的寿命长。
 
然后,研究小组分析了暂停滞育的胚胎的遗传蓝图,以确定哪些基因是活跃的。尽管年轻的鳉鱼在滞育之前已经有了肌肉、心脏和大脑的发育,但涉及器官发育和细胞增殖的基因随后被关闭。
 
鳉鱼的胚胎(如图所示)在一种被称为滞育的休眠状态下,可以暂停几个月甚至两年的发育。
 
研究人员发现,其中一个基因,即chromobox 7基因,或称CBX7,是参与新陈代谢的受抑制基因,沐鸣平台登陆线路但开启了那些对维持肌肉和保持滞育很重要的基因。没有CBX7的胚胎更早地脱离滞育,一个月后肌肉开始退化。
 
这项新的研究表明,这些胚胎并不是被动地等待更好的环境条件——它们的细胞在滞育期间协调反应,保护鳉鱼免受时间的流逝。德国耶拿莱布尼茨老龄化研究所(Leibniz Institute on Aging)的分子遗传学家克里斯托夫•恩格勒特(Christoph Englert)表示:“我们一直认为这种滞育状态更为被动——那里什么都没有发生。”恩格勒特没有参与这项研究。但这项新研究“将滞育的模式从一种被动、枯燥的状态转变为一种胚胎不发育的主动状态。”
 
研究人员不确定像温度这样的因素是如何促使一条成长中的鳉鱼开始或结束滞育的。Englert说,了解胚胎内部的情况是确定外部信号如何控制动物暂停时间的一步。