הצוות של ג'י ג'אנג באוניברסיטת שימן מגלה שמחסור מנין מאיצה את ההזדקנות, וכי תוסף תזונה עם D-Serine יכול לעכב את ההזדקנות וירידה קוגניטיבית

הזדקנות היא תהליך פיזיולוגי ופתולוגי של הידרדרות שיטתית של התפקודים הפיזיולוגיים של הגוף שמוביל בסופו של דבר לסוף החיים. התפתחותה קשורה קשר הדוק למגוון מחלות ניווניות הקשורות לגיל, כמו מחלת אלצהיימר וסוכרת. הזדקנות היא תהליך ביולוגי מורכב למדי ומנגנוני הרגולציה שלו אינם מובנים היטב. לפיכך, בחינת המנגנונים הגנטיים של הזדקנות ומציאת התערבויות כדי להאט את ההזדקנות ולהפחתת התרחשותן של מחלות הקשורות להזדקנות הם יעדי המחקר המדעיים העיקריים לטיפול במחלות הזדקנות והזדקנות.

ב- 16 במרץ 2023 פרסמו פרופסור ג'י ג'אנג ופרופסור חבר לנג ליגה, מאמר מחקר שכותרתו: מנין היפותלמי מווסת את ההזדקנות המערכתית וירידה קוגניטיבית בכתב העת Plos Biology, המכון למדעי המוח, בית הספר לרפואה, אוניברסיטת שיאמן.

המחקר מצא כי הביטוי של חלבון MENIN בהיפותלמוס יורד בהדרגה עם ההזדקנות, מה שמשפיע על ההומאוסטזיס המטבולי וסינתזה D-Serine של האורגניזם, מה שמוביל להזדקנות מואצת וירידה קוגניטיבית.

המחקר מצא גם כי חידוש חלבון MENIN בהיפותלמוס או הוספת D-Serine לתזונה שיפרה משמעותית את הפנוטיפ המזדקן ואת הגירעונות הקוגניטיביים בעכברים מיושנים.


ההיפותלמוס הוא אזור המוח הבולט ביותר המסדיר את הזדקנות האורגניזם, ומיקרו-דלקת קיים בהיפותלמוס במהלך הזדקנות, המתווכת על ידי הפעלת IKKβ/NF-κB ומשפיעה עוד יותר על הזדקנות מערכתית ותפקוד קוגניטיבי הקשור להזדקנות.

במאמר 2018 שפורסם ב- Neuroon, הצוות של פרופ 'ג'י ג'אנג מצא כי מנין הצליח לעכב את הפעלת מסלולי דלקת על ידי דיכוי הפעילות התמלולית של NF-κB-P65. במאמר חדש זה, הצוות של פרופ 'ג'י ג'אנג סקר לראשונה כי הביטוי של היפותלמוס מנין של העכבר מופחת באופן משמעותי בהזדקנות, ומנין מתבטא בתורו באזור VMH של ההיפותלמוס.

בהתבסס על יסודות אלה, צוות המחקר ניחש כי מנין בהיפותלמוס עשוי למלא תפקיד חשוב במאבק בהזדקנות. לפיכך, צוות המחקר בנה עכברי נוק-אאוט ספציפיים למנין (SCKO) של נוירונים SF-1 היפותלמיים. נוק-אאוט של מנין בנוירונים SF-1 היפותלמיים הביא לעכברים שהראו אורך חיים מקוצר, פנוטיפים מזדקנים מערכתיים בכל הגוף, כולל מסת עצם מופחתת, שריר, גמישות גיד זנב ועובי העור, כמו גם תפקוד לקוגניטיבי. יחד עם זאת, הם השתמשו גם בפיתוי בסיוע AAV של MENIN בהיפותלמוס ומצאו באופן דומה כי העכברים ייצרו פנוטיפ של תפקוד קוגניטיבי, ושלטו את ההשפעות של בלוטות אחרות על ניסוי זה. על מנת להפוך את הפנוטיפ המזדקן בעכברים, הצוות מילא את המנין בחזרה בהיפותלמוס של עכברים מזדקנים בני 20 חודשים, והופך בהצלחה את הפנוטיפ המזדקני המערכתי ואת התפקוד הקוגניטיבי בעכברים.

מצד שני, צוות המחקר מצא כי מחסור במנין היפותלמי השפיע על ההומאוסטזיס המטבולי של האורגניזם והשפיע על התעתיק של PHGDH, הצעד הראשון של האנזים המגביל את הקצב במסלול הסינטטי של D-Serine, באמצעות תפקיד האפיגנטי ויסות, שהשפיע על רמת סרין ה- D. בתורו, D-Serine הוא שיתוף פעולה של קולטן ה- NMDA והוא קריטי לתפקודים קוגניטיביים כמו פלסטיות סינפטית עצבית וזיכרון למידה. מזונות כמו סויה, ביצים, דגים ואגוזים עשירים ב- D-Serine. צוות המחקר נתן תוספי תזונה של עכברי D-Serine ל- SCKO ועכברים מבוגרים, תוך שיפור משמעותי בתפקוד הקוגניטיבי בשניהם.

בהתבסס על תוצאות הניסויים הללו, צוות המחקר גילה את התגליות החשובות הבאות: לראשונה נמצא כי ירידה בביטוי המנין בהיפותלמוס עשויה להיות נהג הזדקנות, מה שמוביל לפנוטיפים מזדקנים מערכתיים ולחוסר תפקוד קוגניטיבי בגוף ו MENIN עשוי להיות חלבון מפתח המקשר בין גורמים גנטיים, דלקתיים ומטבוליים בהזדקנות, ועשוי גם לווסת את ייצור ה- D-Serine באמצעות מנגנונים אפיגנטיים, בעוד שמחקרים נוספים זיהו את D-Serine כמועמד למטבוליט פוטנציאלי לטיפול בתפקוד לקויטיטיבי.