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2015年12月16日 讯 /生物谷BIOON/ –近日，刊登在国际杂志Nature上的一项研究论文中，来自普林斯顿大学的研究人员通过研究在成体蛔虫神经元中鉴别出了对年龄相关的认知功能下降非常重要的特殊基因，该研究或为后期开发新型疗法来延长人类寿命增强老年人的机体健康提供希望。
研究者Coleen Murphy指出，这种新发现的基因可以调节提高短期记忆，同时还会增强修复损伤神经元的能力，而短期记忆和机体神经元在健康老化的个体中扮演着非常重要的角色，鉴别出蛔虫机体中参与神经元健康的因子是帮助理解人类随着机体老化神经元功能下降的第一步。文章中研究人员对秀丽隐杆线虫进行研究，秀丽隐杆线虫机体中包含有确定机体老化过程中老化率及总体健康的基因，而这些遗传通路的突变，比如胰岛素/IGF-1信号通路等，就会促进蛔虫的寿命加倍，而人类机体的类似突变也会在长寿个体中被发现。
研究人员利用新型技术成功地分离了成体神经元，其可以帮助检测受胰岛素/IGF-1信号通路调节的一类新型基因。Murphy表示，我们的技术可以帮助理解成体神经元中的基因表达，而这些神经元可以帮助指导认知行为，比如记忆和神经变性过程等；此前研究中研究人员利用成体蛔虫或幼年蛔虫机体的组织检测了基因表达的特性。
这项研究中，研究人员揭示了为何长寿的胰岛素/IGF-1信号通路突变体会随着年龄增长维持记忆力以及神经元的再生，截止到目前为止，胰岛素长寿通路的已知靶点大部分位于蛔虫肠道和皮肤中，而并不是神经元中。如今研究者利用新方法从成体蛔虫中分离到了神经元，研究者发现，胰岛素/IGF-1信号通路突变的蛔虫会表达维持神经元长期工作的基因，而且这些基因具有高度的复杂性，同时研究者还发现了成体蛔虫中神经轴突再生的新型因子。
在新鉴别出的基因中，一种名为fkh-9的基因可以调节胰岛素/IGF-1信号通路突变体中的记忆增强和神经元再生；研究者在文章中揭示了fkh-9的如何影响记忆、轴突的再生以及机体寿命，该基因编码了一种名为FKH-9的蛋白质，该蛋白质可以作为一种转录因子，来调节其它基因的表达，而且其似乎还是大型调节性网络中的一部分。蛋白质FKH-9可以调节不同组织中的不同生化过程，而且其对于神经元记忆和轴突的修复非常必要，研究者目前正在研究来解释为何FKH-9可以在不同组织中调节不同的生化过程。
最后研究者说道，通过鉴别出一系列胰岛素/IGF-1信号通路调节的神经元基因，其中有很多候选基因有待于我们进一步深入研究分析，这对于揭示机体衰老以及开发抗衰老的新型疗法或将带来一定帮助。（基因宝jiyinbao.com）
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The C. elegans adult neuronal IIS/FOXO transcriptome reveals adult phenotype regulators
Rachel Kaletsky, Vanisha Lakhina, Rachel Arey, April Williams, Jessica Landis, Jasmine Ashraf & Coleen T. Murphy
Insulin/insulin-like growth factor signalling (IIS) is a critical regulator of an organism’s most important biological decisions from growth, development, and metabolism to reproduction and longevity. It primarily does so through the activity of the DAF-16 transcription factor (forkhead box O (FOXO) homologue), whose global targets were identified in Caenorhabditis elegans using whole-worm transcriptional analyses more than a decade ago1. IIS and FOXO also regulate important neuronal and adult behavioural phenotypes, such as the maintenance of memory2 and axon regeneration3 with age, in both mammals4 and C. elegans, but the neuron-specific IIS/FOXO targets that regulate these functions are still unknown. By isolating adult C. elegans neurons for transcriptional profiling, we identified both the wild-type and IIS/FOXO mutant adult neuronal transcriptomes for the first time. IIS/FOXO neuron-specific targets are distinct from canonical IIS/FOXO-regulated longevity and metabolism targets, and are required for extended memory in IIS daf-2 mutants. The activity of the forkhead transcription factor FKH-9 in neurons is required for the ability of daf-2 mutants to regenerate axons with age, and its activity in non-neuronal tissues is required for the long lifespan of daf-2 mutants. Together, neuron-specific and canonical IIS/FOXO-regulated targets enable the coordinated extension of neuronal activities, metabolism, and longevity under low-insulin signalling conditions.