人瑞的條件，用長壽基因做緩衝壓力保護大腦幹細胞
美國威爾康乃爾醫學院（Weill Cornell Medicine）研究團隊一篇新研究顯示，與異常長壽有關的基因可以保護幹細胞免受有害壓力影響。
先前研究已發現壽命超過 100 歲的人往往都有共同基因 Forkhead box protein O3（FOXO3），促使美國威爾康乃爾醫學院病理學和檢驗醫學所教授 Jihye Paik 團隊更深入研究 FOXO3 基因如何隨著年紀增長協助維持大腦健康。
2018 年，Jihye Paik 團隊發現大腦缺乏 FOXO3 基因的小鼠無法排解壓力狀態，最終導致腦細胞走向死亡。
最近團隊於《自然通訊》（Nature Communications）發表新研究，指出為了保持大腦細胞再生能力，FOXO3 基因會阻止幹細胞分裂直到環境適合新細胞生存。
Paik 博士說道：「幹細胞會製造新的腦細胞，對成人時期的學習和記憶能力至關重要。如果幹細胞分裂失去控制，他們將被耗盡。而 FOXO3 基因會盡忠職守地阻止幹細胞分裂，直到環境中的壓力被解除。」
發炎、接觸輻射或缺乏營養等情況都會對大腦造成壓力，當過多氧化物累積在體內時，大腦幹細胞便會曝露在有害氧化壓力中，而 Paik 博士特別針對此情況進行研究。
研究人員發現，氧化壓力可以直接修飾 FOXO3 蛋白，將 FOXO3 蛋白送到幹細胞細胞核中，接著啟動壓力反應基因。該反應啟動後，會開始消耗營養物質腺苷甲硫胺酸（s-adenosylmethionine，SAM），SAM 接著協助核纖層蛋白（lamin）在幹細胞的細胞核形成包圍 DNA 的保護膜。如果沒有 SAM，核纖層蛋白便無法形成堅固壁壘，而且會讓 DNA 流出細胞核。
細胞會將 DNA 滲漏誤認成是病毒感染，啟動免疫反應，此反應即為第一型干擾素（type-I interferon）免疫反應，導致幹細胞進入休眠狀態，同時停止製造新的神經元。
Paik 博士解釋，這個反應對幹細胞來說非常好，因為當下外界環境並不適合新生神經元生長，如果新細胞在如此具有壓力的情況下生長，很可能無法存活。因此對幹細胞而言，保持休眠狀態並等到壓力消失後再製造新的神經元是較好選擇。
本研究有助於解釋為何特定形態的 FOXO3 基因和特別長壽又健康的生命有關，因為它幫助那些人更妥善儲存大腦幹細胞。這或許也能同時解釋為何規律運動可以強化 FOXO3 基因，並且有助於保持精神良好。然而 Paik 博士也提醒，現階段要這項資訊成為治療大腦疾病的新療法還言之過早。
它也可能是把兩面刃，因為過度反應的 FOXO3 具有強大傷害力。為了更了解過程演進，研究團隊會繼續研究 FOXO3 的調節機制，以及短暫啟動或停止此反應是否對健康有益。
（首圖來源：Weill Cornell Medicine）