在希腊神话中,命运女神(Moirae)是掌管人类命运的女神,从人类出生到死亡。宙斯和忒弥斯的女儿克洛索、拉克西斯和阿特罗波斯三姐妹控制着人类生命的生命线。每一种命运都有一个任务:是负责分配的,她量了线,决定允许多少生命;阿特洛波斯,不可避免的,在凡人会死的时候剪断线头;克洛索是纺线工,她把一个人的生命纺成线。克洛索是命名克洛索的灵感来源——某种程度上,这个基因似乎也在编织生命之线。Klotho是众多科学意外发现中的另一个:在研究过度表达另一个基因的转基因小鼠的表型时,意外地在Klotho基因的一个区域插入了异位DNA,抑制了它的表达。年,日本东京国立神经科学研究所的MakotoKuro-o和他的同事发现,klotho基因的破坏会导致衰老加速。后来发现相反的情况也发生了:通过在小鼠中过度表达klotho,衰老明显延迟,获得了更长的寿命。《神经科学杂志》(JournalofNeuroscience)2月份发表的一篇文章显示,klotho可以在老年痴呆症小鼠模型中降低过早死亡率,增强空间学习和记忆能力,这激起了我对这种蛋白质的好奇心。显然,klotho的发现引起了巨大的研究兴趣——我认为一种可以阻止衰老的蛋白质是生命科学的圣杯。

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但是我们对克洛索的了解有多少呢?它真的能延缓人类衰老吗?

尽管klotho的发现促进了对衰老过程的理解,但它的功能仍然没有被完全理解。在人类中,40岁以后,血清中klotho的水平会随着年龄的增长而下降。这种下降也可以在一些与衰老相关疾病的患者中观察到。但是到目前为止我们所知道的大部分都来自动物研究。虽然klotho主要产生于肾脏和脑脉络膜丛,但其基因突变导致广泛的衰老表型,可能与循环klotho有关。维生素d缺乏与高血压、肾功能衰竭、胰岛素分泌减少和胰岛素敏感性升高、早期糖尿病肾病、各种软组织异位钙化、动脉硬化等相关。另一方面,klotho表达的增加与减少肿瘤增殖和抗炎作用有关。在大脑中,klotho缺乏症导致小鼠的记忆缺陷、海马变性、突触减少、轴突运输和髓磷脂产生受损。这些表型中的大多数似乎与钙代谢缺陷有关。Klotho似乎通过负调控活性维生素D的合成,在维持钙和磷水平方面具有重要作用;由于klotho不足引起的维生素D异常激活实际上已被证明会导致与帕金森病相关的多巴胺能系统的退化。Klotho似乎还通过增加抗氧化酶的表达和赋予抗氧化应激的能力来发挥作用,众所周知,氧化应激会导致严重的DNA损伤。

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克罗索和神经退行性变的

髓磷脂是一种包裹神经元的绝缘材料,对神经系统的正常功能至关重要。髓磷脂产生的改变是大脑正常老化过程的一个特征。事实上,与年龄相关的认知衰退似乎主要与髓磷脂的丧失有关,而不是神经元的丧失。有实验证据表明,klotho通过促进和维持髓鞘形成在髓鞘生物学中起关键调节作用。因此,klotho表达的缺失可能通过减少髓磷脂的产生来解释年龄相关的认知能力下降。认知能力下降、髓鞘异常和klotho下调之间的联系使其成为一种潜在的治疗靶点,用于神经保护,对抗髓鞘相关的年龄依赖性变化。因此,增加klotho表达的化合物可能成为治疗神经退行性疾病(如多发性硬化症和阿尔茨海默病)的重要治疗工具。增加klotho水平可以保护髓鞘完整性,防止老年脑髓鞘变性,促进多发性硬化症的修复。

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这可能是一个非常奇妙的分子。

也许有一天,我们可以用klotho预防神经退化,保持大脑年轻。当我们的身体衰老时,我们能不能进行身体移植,用克隆出来的、年轻的身体?太多科幻小说?可能。但是我们曾经认为我们不能去月球。参考文献:AbrahamCR,ChenC,CunyGD,GlicksmanMA,ZeldichE().Small-moleculeKlothoenhancersasnoveltreatmentofneurodegeneration.Futuremedicinalchemistry,4(13),-9PMID:ChenCD,SloaneJA,LiH,AytanN,GiannarisEL,ZeldichE,HinmanJD,DedeogluA,RoseneDL,BansalR,LuebkeJI,Kuro-oM,AbrahamCR().TheantiagingproteinKlothoenhancesoligodendrocytematurationandmyelinationoftheCNS.TheJournalofneuroscience:theofficialjournaloftheSocietyforNeuroscience,33(5),-39PMID:DubalDB,ZhuL,SanchezPE,WordenK,BroestlL,JohnsonE,HoK,YuGQ,KimD,BetourneA,Kuro-OM,MasliahE,AbrahamCR,MuckeL().LifeExtensionFactorKlothoPreventsMortalityandEnhancesCognitioninhAPPTransgenicMice.TheJournalofneuroscience:theofficialjournaloftheSocietyforNeuroscience,35(6),-71PMID:KosakaiA,ItoD,NiheiY,YamashitaS,OkadaY,TakahashiK,SuzukiN().DegenerationofmesencephalicdopaminergicneuronsinklothomouserelatedtovitaminDexposure.Brainresearch,,-17PMID:Kuro-oM,MatsumuraY,AizawaH,KawaguchiH,SugaT,UtsugiT,OhyamaY,KurabayashiM,KanameT,KumeE,IwasakiH,IidaA,Shiraki-IidaT,NishikawaS,NagaiR,NabeshimaYI().Mutationofthemouseklothogeneleadstoasyndromeresemblingageing.Nature,(),45-51PMID:KurosuH,YamamotoM,ClarkJD,PastorJV,NandiA,GurnaniP,McGuinnessOP,ChikudaH,YamaguchiM,KawaguchiH,ShimomuraI,TakayamaY,HerzJ,KahnCR,RosenblattKP,Kuro-oM().SuppressionofaginginmicebythehormoneKlotho.Science(NewYork,N.Y.),(),-33PMID:NabeshimaY().Klotho:afundamentalregulatorofaging.Ageingresearchreviews,1(4),-38PMID:XuY,SunZ().MolecularBasisofKlotho:FromGenetoFunctioninAging.EndocrinereviewsPMID:

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