来自《烟酰胺核苷治疗增强老年小鼠的应激敏感性并调节血液动力学》一文,测试NAD+对心理压力和精神的作用,能否提高面对压力的水平。
烟酰胺核苷(NR)是NAD+的前体,NAD+是细胞能量代谢的重要分子,其水平随年龄而下降。衰老与认知和免疫功能的丧失、血液学参数的改变以及对压力的脆弱性增加有关。尽管NR补充剂可以缓解与年龄相关的衰退,但当生物体暴露于慢性生理应激时,这些积极作用是否持续存在仍不确定。
于是,科学家们决定用一群年迈的老鼠来测试这种“青春药”的效果。这些老鼠已经94周大了,相当于人类的七八十岁,它们的生活充满了各种挑战,比如每天要面对注射的压力。
实验的设计非常巧妙。科学家们将这些老鼠分成两组:一组喝普通的水,另一组则在水中加入了NR。实验持续了六周,前两周是基线测量,科学家们记录了每只老鼠的体重、血液成分和行为表现。到了第三周,NR组的老鼠开始喝含有NR的水,而对照组则继续喝普通水。到了第六周,也就是实验的最后三周,所有老鼠都要接受一种特殊的“生理压力”——每天一次的腹腔注射,注射的是1%的羧甲基纤维素钠盐溶液,这是一种无毒的载体,但频繁的注射本身就会给老鼠带来压力。科学家们希望通过这种方式,看看NR是否能在压力下保护老鼠的健康。
实验的结果让人又惊又喜。首先,科学家们发现,无论是NR组还是对照组,老鼠的体重都没有明显变化,这说明NR没有对体重调节产生负面影响。接下来,他们检查了老鼠的血液成分。
结果显示,两组老鼠在压力下都出现了红细胞(RBC)数量的下降,但只有对照组的老鼠出现了血小板数量的显著减少,而NR组的老鼠的血小板数量保持稳定。这意味着NR可能具有保护作用,能够防止压力引起的血小板减少症(thrombocytopenia)。血小板是血液中的一种重要成分,负责止血和伤口愈合,如果血小板数量过低,可能会导致出血风险增加。因此,NR的这一保护作用显得尤为重要。
然而,NR的效果并不全是正面的。科学家们还发现,尽管NR组的老鼠在血液成分上表现得更好,但它们的行为却变得更加焦虑。
在实验的第九周和第十周,科学家们对老鼠进行了行为测试,包括开放场测试、四臂迷宫测试、家庭笼活动监测和恐惧情境辨别测试。
在开放场测试中,NR组的老鼠表现出明显的焦虑行为:它们在中心区域停留的时间更短,移动的距离也更短,进入中心区域的次数也更少。
相反,它们在边缘区域停留的时间更长,进入边缘区域的延迟时间也更长。
此外,NR组的老鼠还表现出更少的垂直计数(即站立次数),这通常被认为是探索行为减少的表现。这些行为变化表明,NR可能增加了老鼠对压力的敏感性,使它们更容易感到焦虑。
血液中的秘密:免疫系统的微妙变化
除了行为上的变化,科学家们还深入研究了NR对老鼠免疫系统的影响。他们通过流式细胞术分析了外周血中的不同细胞类型,包括自然杀伤细胞(NK细胞)、B细胞、T细胞和髓系细胞。结果显示,压力导致两组老鼠的NK细胞频率都显著增加,这可能是机体应对压力的一种免疫反应。然而,B细胞的情况则有所不同。在对照组中,压力导致B细胞频率下降,而在NR组中,B细胞频率不仅没有下降,反而有所增加。B细胞是适应性免疫系统的重要组成部分,负责产生抗体,帮助机体抵御感染。随着年龄的增长,B细胞的生成率会下降,导致免疫功能减弱。因此,NR能够增加B细胞频率,可能意味着它有助于维持或恢复老年人的免疫功能。
此外,科学家们还观察到,NR组的老鼠在髓系细胞频率上也发生了显著变化。髓系细胞包括中性粒细胞和单核细胞,它们在炎症反应中起着重要作用。在对照组中,髓系细胞频率在压力下保持较低水平,而在NR组中,髓系细胞频率在基线时较高,但在压力后显著下降。这一变化可能反映了NR对免疫系统的一种调节作用,使其在面对压力时能够更好地维持平衡。有趣的是,NR还导致了T细胞频率的增加。T细胞同样是适应性免疫系统的关键成员,负责识别和杀死被病毒感染的细胞。随着年龄的增长,T细胞的功能和多样性都会下降,导致免疫反应减弱。因此,NR能够增加T细胞频率,可能意味着它有助于改善老年人的免疫功能。
行为测试的细节:焦虑与探索的矛盾
为了进一步了解NR对老鼠行为的影响,科学家们进行了多项行为测试。首先是开放场测试,这是评估动物焦虑水平的常用方法。在这个测试中,老鼠被放置在一个44厘米×44厘米×30厘米的透明塑料箱中,箱子被分为中心区域和边缘区域。科学家们记录了老鼠在15分钟内的行为,包括在中心区域和边缘区域的停留时间、移动距离、进入中心区域的次数等。结果显示,NR组的老鼠在中心区域的停留时间、移动距离和进入次数都显著低于对照组,而在边缘区域的停留时间和进入延迟时间则显著高于对照组。这些结果表明,NR组的老鼠表现出更高的焦虑水平,更不愿意进入开放的中心区域,而是更倾向于待在相对安全的边缘区域。
接下来是四臂迷宫测试,这是一种评估动物探索行为和空间记忆的方法。在这个测试中,老鼠被放置在一个由四个臂组成的迷宫中心,科学家们记录了它们在15分钟内的行为,包括移动距离、进入臂的次数和交替率。结果显示,NR组的老鼠在移动距离和进入臂的次数上都显著低于对照组,但交替率没有显著差异。这表明,NR组的老鼠的探索行为减少,但空间记忆能力没有受到影响。家庭笼活动监测则用于评估老鼠在自然环境中的活动水平。科学家们使用数字通风笼(DVC)系统,通过电容传感器非侵入性地记录老鼠24小时的活动情况。结果显示,两组老鼠在家庭笼中的活动水平没有显著差异,这说明NR没有影响老鼠的总体活动水平。
最后是恐惧情境辨别测试,这是一种评估动物学习和记忆能力的方法。
在这个测试中,老鼠被放置在两个不同的环境中:一个环境中它们会受到电击(情境A),另一个环境中则不会(情境B)。科学家们记录了老鼠在两个环境中的冻结行为(即不动的时间),并计算了辨别比率。
结果显示,两组老鼠在辨别比率上没有显著差异,但NR组的老鼠在训练后的第一天表现出更高的辨别比率趋势。
这表明,NR可能对老鼠的情境Context辨别能力有轻微的正面影响,但这种影响还需要进一步的研究来确认。
结论与展望:双刃剑的启示
综合以上结果,科学家们得出结论:NR在老年老鼠中具有双重作用。一方面,它能够保护血液成分,特别是防止压力引起的血小板减少症,并增加B细胞和T细胞的频率,从而可能改善免疫功能。另一方面,它也增加了老鼠对压力的敏感性,导致焦虑行为的增加。这些发现提示我们,NR在抗衰老和增强免疫功能方面具有潜在的益处,但也可能带来一些负面的心理影响。因此,在推荐NR作为老年人的补充剂时,需要考虑个体的压力暴露情况,以优化其治疗效果,同时尽量减少不良行为后果。
未来的研究应该进一步探讨NR的分子机制,特别是它如何影响线粒体功能和免疫细胞的存活。此外,科学家们还需要在更大规模的人群中验证这些结果,以确定NR在人类中的安全性和有效性。
总之,这项研究为我们提供了一个重要的视角,即在追求长寿和健康的同时,我们也需要关注心理健康,避免过度的焦虑和压力。正如古人所说:“心静自然凉”,保持内心的平静和平衡,才是真正的长寿之道。
极客辣评
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