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衰老是生物多方面機能逐漸衰敗的過程。在細胞水平上，蛋白質穩態是與衰老有關的關鍵系統之一。
細胞內蛋白質穩態意味著功能各異的蛋白質形態與功能維持正常，這種穩態可能會隨著年齡增長而出現失調現象，引起異常蛋白或未摺疊蛋白的堆積。比如，隨著年齡的增長，我們大腦中蛋白質會堆積，進而導致阿爾茨海默病或其他神經退行性疾病。或許很多人還沒有意識到，肌肉中的蛋白質同樣會堆積，使人們在年老時出現肌肉萎縮。
在年輕或健康的個體中，未摺疊蛋白通常會觸發未摺疊蛋白反應（UPR）。UPR是一種細胞脅迫響應機制，包括降解未摺疊蛋白來減輕損傷、協助蛋白質摺疊等手段，確保細胞中的蛋白質具有正確的三維結構，恢復細胞穩態，這對於維持細胞內的正常運轉至關重要。一些細胞能夠“自行完成”這一過程，而一些細胞則能夠將這種蛋白質摺疊的應激“傳遞”給身體其他部分的細胞，幫助其他細胞開啟這種反應，維持全身細胞的健康，進而延長生物的壽命。
最近，加州大學伯克利分校的科學家在秀麗隱杆線蟲（Caenorhabditis elegans）的大腦中發現了四個膠質細胞，它們可以“遠程操控”全身細胞中的應激反應，刺激內質網中UPR，使線蟲的壽命明顯延長。這項研究已於近日發表在《科學》雜誌上。
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秀麗隱杆線蟲是分子生物學等領域最常用的模式生物之一，科學家對它們的全身都已經有了非常深入的研究。雌雄同體的成年秀麗隱杆線蟲有959個體細胞，其中302個神經細胞，56個膠質細胞。
儘管這是種“簡單”的生物，但科學家已經從它們身上觀察到了細胞的許多驚人的“生存技巧”。比如線蟲會通過激活身體的熱休克反應，保護細胞的細胞質。
2013年，Andrew Dillin教授和他的同事發現，神經元有助於調節外周細胞的應激反應。通過促進線蟲大腦的感覺神經細胞中的xbp-1s蛋白質的表達，線蟲全身的錯摺疊蛋白質反應就會增強。這有助於延長線蟲的壽命。在小鼠身上，增強神經元調節同樣可以延長其壽命。
在發現神經元的作用後不久，博士後研究員Ashely Frakes想看看這些神經元周圍的膠質細胞是否也參與其中。這項新的發現更像是一個“意外驚喜”——原本膠質細胞通常被認為僅僅是神經元的支持細胞，而神經元才是負責學習和記憶的“工作細胞”。
當她在這些膠質細胞的一個亞類——四個CEPsh細胞中超過正常水平地表達相同的xbp-1s蛋白質時，它們對外周細胞的影響甚至更大。用Dillin教授的話說，在這裡“膠質細胞或許比神經元更重要 。膠質細胞在促進這種反應方面的作用是神經元的10倍，在延長壽命方面的作用大約是神經元的兩倍”。
○ 膠質細胞能夠通過分泌神經肽“控制”遠端細胞的抗逆性。膠質細胞分泌的神經肽在這種細胞間的通信中起到重要作用。
神經元和膠質細胞的工作方式不同，但它們可以共同作用，來提高新陳代謝並清除蛋白質的堆積。加在一起，它們描繪出了大腦保持身體細胞健康“雙管齊下”的方法。例如，當大腦感覺到有環境壓力時（比如細菌或病毒入侵），一部分神經元會向外周細胞發送電信號，使它們被動員起來對壓力作出反應。但是，由於電信號只能產生短暫的反應，膠質細胞可能會產生一種持久的尚未被確認的激素，它可以維持更長期的抗壓力反應。
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雖然在進化上秀麗隱杆線蟲與人類相距甚遠，但在小鼠身上，膠質細胞似乎也有類似的作用。或許在人類身上，也有可能會看到類似的機制。
研究人員目前正試圖識別這些膠質細胞產生的信號激素，這是找到能夠激活功能下降的細胞反應的第一步。對肌少症患者或者老年人來說，他們的肌肉中有大量蛋白質堆積。如果能夠找到這種激素，瞭解膠質細胞對應激反應以及人體內的相關機制，或許有助於確定具體的治療干預，幫助發展出改善肌肉健康或延長健康的人類壽命的藥物。
“幾個細胞就控制著整個生物的未來，這太難以置信了。”Dillin說。
https://science.sciencemag.org/content/367/6476/365
https://phys.org/news/2020-02-brain-cells-muscles.html
https://science.sciencemag.org/content/367/6476/436
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