惊人的发现：衰老是由眼睛驱动的！

来源：生物通

晚上盯着电脑和手机屏幕，暴露在光污染中，对生物钟非常不利。它破坏了对眼睛的保护，可能会造成视力之外的后果，损害身体的其他部位和大脑！

Pankaj Kapahi

研究人员发现果蝇的饮食、昼夜节律、眼睛健康和寿命之间存在联系。

有时候，人体内会有一些奇怪的、意想不到的健康联系。例如，肠道微生物群——生活在我们消化道的数万亿细菌和其他微生物——可能与减肥，卢伽雷氏症，自闭症，COVID-19严重性,药物安全及疗效．

现在，研究人员发现了另一个惊人的联系。在对果蝇的实验中，他们发现衰老过程是由眼睛的过程驱动的。

科学家首次证明了果蝇的饮食、昼夜节律、眼睛健康和寿命之间的联系。巴克研究所的研究人员在2022年6月7日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上发表了一篇文章，他们意外地发现，果蝇眼内的过程实际上在推动衰老过程。

此前的研究表明，眼部疾病和健康状况不佳之间存在关联。“我们的研究认为，这不仅仅是相关性:眼睛功能障碍实际上会导致其他组织出现问题，”资深作者、巴克研究所教授Pankaj Kapahi博士说，他的实验室多年来已经证明，禁食和热量限制可以改善身体的许多功能。“我们现在的研究表明，禁食不仅能改善视力，眼睛实际上也在影响寿命。”

在卡帕利实验室做博士后研究的主要作者Brian Hodge博士说:“眼睛本身，至少在果蝇身上，可以直接调节寿命，这对我们来说是一个惊喜。”

Hodge说，这种联系的解释在于昼夜节律“时钟”，这是每一个生物细胞内的分子机制，它已经进化以适应日常压力，比如太阳升起和落下引起的光线和温度的变化。这些24小时的振荡——昼夜节律——影响着复杂的动物行为，比如捕食者与猎物之间的相互作用和睡眠/觉醒周期，甚至可以微调基因转录和蛋白质翻译的分子功能的时间调节。

2016年，Kapahi实验室在《Cell Metabolism》杂志上发表了一项研究，表明受到限制饮食的果蝇除了延长寿命外，其昼夜节律也有显著变化。当Hodge在那年晚些时候加入实验室时，他想更深入地研究，找出哪些增强昼夜节律功能的过程会被饮食变化所改变，以及在饮食限制中看到的更长的寿命是否需要昼夜节律过程。

Hodge说:“果蝇的寿命很短，这让它成为了一个非常漂亮的模型，让我们可以同时筛选很多东西。”

这项研究首先进行了一项广泛的调查，研究人员将不受限制饮食的果蝇与只摄入不受限制饮食10%蛋白质的果蝇进行比较，看看哪些基因会以昼夜节律方式摆动。

Hodge立即注意到，许多基因既对饮食有反应，也在不同的时间点表现出起伏，或“有节奏的”。然后他发现，在饮食限制下被激活最多的节律基因似乎都来自眼睛，特别是来自光感受器，这是眼睛视网膜中对光做出反应的特化神经元。这一发现导致了一系列的实验，旨在理解眼睛功能如何融入饮食限制如何延长寿命的故事。例如，他们的实验表明，让果蝇在持续的黑暗中可以延长它们的寿命。“我们觉得这很奇怪。”霍奇说。“我们曾认为果蝇需要照明线索来保持节律或昼夜节律。”

然后他们用生物信息学的方法问:眼睛里那些对饮食限制也有节奏和反应的基因会影响寿命吗?答案是肯定的。

“我们一直认为眼睛是为我们服务的东西，提供视觉。我们不认为它是必须保护的东西，以保护整个有机体，”Kapahi说。

他解释说，由于眼睛暴露在外部世界，眼睛的免疫防御非常活跃，这可能会导致炎症，而炎症如果长时间存在，可能会导致或加重各种常见的慢性疾病。此外，光本身会引起光感受器退化，从而引起炎症。

Kapahi说:“晚上盯着电脑和手机屏幕，暴露在光污染中，对生物钟非常不利。它破坏了对眼睛的保护，可能会造成视力之外的后果，损害身体的其他部位和大脑。”

关于眼睛在生物体的整体健康和寿命中所起的作用还有很多需要了解的，包括:眼睛是如何调节寿命的，以及同样的影响是否适用于其他生物体?

这项研究提出的最大问题可能适用于人类，简单来说，哺乳动物的光感受器会影响寿命吗?霍奇说，可能没有果蝇那么多。他指出，果蝇的大部分能量都集中在眼睛上。但由于光感受器只是特化的神经元，他说，“我认为，更强的联系是昼夜节律功能在神经元中发挥的作用，尤其是在饮食限制的情况下，以及如何利用这些功能在整个衰老过程中保持神经元功能。”

Hodge说，一旦研究人员了解了这些过程是如何工作的，他们就可以开始以分子时钟为目标来减缓衰老。他补充说，人类可能可以通过激活眼睛内的时钟来帮助维持视觉。他说:“这可能是通过饮食、药物、生活方式的改变……还有很多真正有趣的研究等着我们。”

参考文献

Dietary restriction and the transcription factor clock delay eye aging to extend lifespan in Drosophila

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