کشف پروتئین مغزی کلیدی در کند کردن روند پیری موش‌ها

دانشمندان در پژوهشی جدید دریافته‌اند که کاهش سطح پروتئین منین (Menin) در مغز موش‌ها با علائم پیری مانند التهاب، زوال شناختی، ضعف استخوان و نازکی پوست مرتبط است. بازگرداندن سطح این پروتئین به حالت طبیعی، چندین نشانه مرتبط با پیری را در موش‌ها معکوس کرد و مصرف اسید آمینه دی-سرین (D-serine) نیز به بهبود عملکرد شناختی کمک نمود. این یافته‌ها می‌تواند مسیرهای جدیدی را برای پیری سالم‌تر در آینده بگشاید.

ارتباط منین با فرآیند پیری

مشکلات حافظه، نازک شدن پوست و کاهش توده استخوانی، که اغلب به عنوان پیامدهای مجزای افزایش سن تلقی می‌شوند، ممکن است در واقع با تغییرات یک پروتئین خاص در عمق مغز مرتبط باشند. پژوهشی که در تاریخ ۱۶ مارس ۲۰۲۳ در مجله PLOS Biology منتشر شد، نشان می‌دهد که پروتئین منین (Menin) نقشی کلیدی در این فرآیند ایفا می‌کند. این مطالعه که توسط لیگه لنگ (Lige Leng) از دانشگاه شیامن چین و همکارانش انجام شده، ارتباط احتمالی میان التهاب مغزی، متابولیسم و پیری در سراسر بدن را شناسایی کرده است. یافته‌های این تحقیق، درک ما را از چگونگی تأثیرگذاری یک پروتئین مغزی بر فرآیندهای متعدد مرتبط با پیری، عمیق‌تر می‌کند.

نقش هیپوتالاموس و منین

محققان بر روی هیپوتالاموس، ناحیه‌ای کوچک در مغز که مسئول هماهنگی متابولیسم و سایر عملکردهای حیاتی بدن است، تمرکز کردند. این ناحیه همچنین به نظر می‌رسد بر روند پیری بدن تأثیر می‌گذارد. افزایش سیگنال‌های التهابی در هیپوتالاموس می‌تواند به تغییراتی هم در داخل مغز و هم در بافت‌های سایر نقاط بدن منجر شود. پیش از این مطالعه، لنگ و همکارانش دریافته بودند که منین به مهار التهاب در هیپوتالاموس کمک می‌کند. این موضوع این پرسش را مطرح کرد که آیا کاهش این محافظت می‌تواند آغازگر زوال مرتبط با سن باشد؟

کاهش منین و پیامدهای آن

تیم تحقیقاتی دریافت که سطح منین با افزایش سن در نورون‌های خاصی در هیپوتالاموس ونترومدیال (ventromedial hypothalamus)، منطقه‌ای که در تنظیم متابولیسم نقش دارد، کاهش می‌یابد. این کاهش در سلول‌های آستروسیت (astrocytes) و میکروگلیا (microglia)، دو نوع سلول حمایتی و محافظ مغز، مشاهده نشد. این یافته نشان می‌دهد که تغییر در سطح منین، یک فقدان فراگیر در منطقه نبوده، بلکه به سلول‌های خاصی محدود می‌شود. برای بررسی اینکه آیا کاهش منین واقعاً به پیری کمک می‌کند یا صرفاً همراه آن است، محققان موش‌های دارای نقص ژنتیکی شرطی (conditional knockout mice) را ایجاد کردند. در این موش‌ها، منین به صورت انتخابی حذف شد. کاهش منین در موش‌های جوان‌تر، التهاب هیپوتالاموس را افزایش داد و چندین ویژگی مرتبط با پیری از جمله کاهش توده استخوانی، نازک شدن پوست، زوال شناختی و کاهش جزئی طول عمر را به همراه داشت.

منین، دی-سرین و عملکرد شناختی

کاهش منین همچنین مسیر شیمیایی مهمی را برای ارتباط بین سلول‌های مغزی مختل کرد. موش‌هایی که منین کمتری داشتند، سطوح پایین‌تری از دی-سرین (D-serine)، اسید آمینه‌ای که به فعال‌سازی گیرنده‌های مرتبط با یادگیری و حافظه کمک می‌کند، از خود نشان دادند. این گیرنده‌ها به نورون‌ها کمک می‌کنند تا قدرت اتصالات خود را تنظیم کنند، فرآیندی که برای ذخیره اطلاعات ضروری است. یک آنزیم در تولید دی-سرین (که توسط منین تنظیم می‌شد) کمتر فعال شد و منجر به کاهش عرضه این اسید آمینه گردید. یافته‌ها حاکی از آن است که منین می‌تواند نه تنها از طریق التهاب، بلکه با کمک به حفظ شیمی لازم برای سیگنال‌دهی مغز، بر شناخت تأثیر بگذارد. دی-سرین گاهی به عنوان مکمل غذایی استفاده می‌شود، اما باید توجه داشت که فرم‌های مختلف سرین (مانند ال-سرین موجود در غذاها) با دی-سرین تجربی قابل جایگزینی نیستند.

معکوس کردن علائم پیری

در مرحله بعد، محققان آزمایش کردند که آیا افزایش سطح منین می‌تواند وضعیت موش‌های مسن‌تر (۲۰ ماهه) را بهبود بخشد. آن‌ها ژن منین را به هیپوتالاموس این موش‌ها وارد کردند تا سلول‌های این ناحیه بتوانند پروتئین بیشتری تولید کنند. سی روز پس از این مداخله، موش‌های تحت درمان بهبودهایی در ضخامت پوست و توده استخوانی نشان دادند و عملکرد بهتری در آزمون‌های یادگیری و شناخت داشتند. این نتایج نشان می‌دهد که هدف قرار دادن پروتئین منین می‌تواند راهکاری مؤثر برای مقابله با برخی از جنبه‌های پیری باشد.

جمع‌بندی

پژوهش جدید بر روی موش‌ها، نقش حیاتی پروتئین منین در تنظیم فرآیندهای مرتبط با پیری را برجسته می‌کند. کاهش این پروتئین با التهاب مغزی، زوال شناختی و ضعف جسمی همراه است، در حالی که بازگرداندن سطح آن می‌تواند این علائم را بهبود بخشد. این یافته‌ها، همراه با نقش دی-سرین در تقویت حافظه، چشم‌اندازهای جدیدی را برای توسعه مداخلاتی جهت ارتقای سلامت در دوران پیری ارائه می‌دهند و بر اهمیت درک مکانیسم‌های مولکولی پیری تأکید دارند.

پرسش‌های پرتکرار