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BTI的研究人員發現可以促進性發育和衰退的化合物

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-10-13瀏覽次數:818

每天,人們都會接觸到無數的天然和合成化學品。這些化合物中的一些可能會影響人體的發育,但直接測試人體是非常不道德的。

為了解決這一難題,博伊斯湯普森研究所的研究人員使用土壤蚜蟲秀麗隱桿線蟲來證明微量的天然化合物可以顯著影響性成熟和長壽。

正如8月出版的“自然 - 化學生物學”,BTI教授弗蘭克施羅德教授和伊利亞魯文斯基西北大學實驗室所描述的那樣,一種化合物由男性排泄 - 并且在較小程度上受到雌雄同體的同伴排泄 - 速度下蛋,加速雌雄同體的死亡。

盡管這一發現是在秀麗隱桿線蟲中進行的,但人類和其他動物產生相似的化合物并具有相似的分子途徑。 “這意味著在人類中,來自環境的小分子,由我們體內的微生物產生,或被視為社會交往的副作用,可以影響青春期的時間和我們衰退的速度,”施羅德說。

這項工作由施羅德實驗室的研究員Andreas Ludewig發起,他曾發現蠕蟲的高人口密度加速了雌雄同體的發育并縮短了它們的壽命。與此同時,Ruvinsky的團隊發現男性也有類似的效果。

這兩個小組聯合起來,發現了一種負責任的化合物,一種名為nacq#1的N-酰化谷氨酰胺。

研究人員發現,非常低濃度的nacq#1,低至10皮摩爾,縮短了蠕蟲達到性成熟所需的時間。由于早熟,這些蠕蟲在產卵的第一天產生了30%的卵,這對于在某些環境條件下生命周期僅為兩周的物種可能是一個顯著的優勢。

此外,nacq#1觸發秀麗隱桿線蟲的冬眠“醒來”,因此也可以作為環境有足夠資源使蠕蟲生長和繁殖的信號。

值得注意的是,nacq#1也顯著降低了蠕蟲的壽命約六分之一(13.6對16.3天)。

施羅德說:“這些結果表明,動物對繁殖成功的投入與長壽的犧牲有關。這種關系可以通過小分子微調來改變環境。”

研究人員進一步確定秀麗隱桿線蟲使用他們的化學感受器官來檢測nacq#1,它與鼻子或味蕾相似,然后該化合物打開分子信號通路,觸發核膜表面的激素受體。

“核激素受體調節基因的表達,”Ludewig說。 “這個特殊的受體亞家族在整個進化史上都是高度保守的,包括人類受體,如維生素D受體和協調脊椎動物發育的肝臟X受體。”

此外,nacq#1的結構類似于許多動物中發現的許多化合物,包括人體汗液中的化合物。

由于nacq#1及其相關的核受體在秀麗隱桿線蟲和人類之間非常相似,因此痕量的小分子也會影響人類的發育和壽命。

“在過去的150年里,人們早晚都進入了青春期,”Ludewig說。 “沒有人知道這種趨勢的原因,但可能是由環境刺激引起的。”

研究人員的下一步將是確定連接nacq#1的其他分子途徑和核激素受體的感官知覺,識別nacq#1以檢測打開和關閉的基因,并檢查相似的分子。其他物種。

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