家猫的衰老过程与人类惊人地相似,并表现出与年龄相关的脑部退化模式,这一发现来自英国巴斯大学、美国奥本大学兽医学院和法国图卢兹国立兽医学院的国际合作研究。
这项发表在《Biology Open》期刊上的研究为研究人类衰老和与年龄相关的疾病提供了新的机会,原因有两点:
- 宠物猫——与许多实验室动物不同——寿命足够长,能够发展出与老年人类似的与年龄相关的脑部变化。
- 猫的寿命比人类短,这意味着影响衰老的因素可以在猫身上比在人类身上更快地进行研究。
当前的研究通常依赖于实验室动物,这些动物的疾病是人为诱导的,且寿命有限。
在这项新研究中,由奥本大学的Christine Charvet博士领导的科学家团队,与目前在巴斯大学数学科学系担任研究助理的Brier Rigby Dames一起,检查了在人类、猫和其他哺乳动物物种中收集的3,754个数据点。
这些数据点涵盖了脑部成像、血液化学、疾病相关模式以及行为里程碑,如睁眼和开始玩耍的行为。研究目的是比较人类、猫和其他哺乳动物物种的衰老过程。
MRI研究表明,猫和人类在脑部结构上表现出相似的与年龄相关的变化,包括整体萎缩、脑室(充满液体的脑内空腔)扩张以及其他结构变化。
这些脑部变化通常与衰老相关。人类和老年猫在晚年都可能出现与年龄相关的神经退行性变化。
博士生Brier Rigby Dames表示:"有趣的是,猫表现出与人类观察到的相似的与年龄相关的脑萎缩模式。这些发现进一步证明,伴侣动物可以为研究衰老提供宝贵的见解。"
跨物种衰老映射
研究人员没有使用简单的年龄比例——即人类一年相当于猫的特定年数——而是开发了一个基于可测量的与年龄相关变化的复杂生物模型。
这种方法表明,两个物种的衰老过程并不是以恒定速率进行的,而是在不同生命阶段加速或减速。
使用这个模型,研究团队发现:
- 晚年时期的衰老模式在两个物种之间特别紧密地吻合。
- 一只十几岁的猫相当于一个80多岁的人。
- 并非所有动物都能达到相当于人类老年的年龄,但家猫可以。
对人类和兽医健康的意义
作为下一步,研究人员希望看到兽医和人类医学之间有更大的持续合作,因为他们认为这可以揭示关于我们如何衰老以及如何改善晚年健康的新见解。这也可能加速对痴呆等疾病的理解。
研究合著者、奥本大学兽医学院的兽医神经学家Ryan Gibson博士表示,越来越多的猫主人正在为其宠物请求高级脑部成像以诊断疾病,这为在真实环境研究与人类共同生活的衰老动物提供了极好的机会。
他表示:"这种扩展的临床访问为转化研究(连接科学发现和医疗保健的研究)创造了有意义的机会,以改善我们对衰老和神经疾病的理解,从而造福猫科和人类患者。"
展望未来,Rigby Dames表示:"有潜力为伴侣动物开发大规模的兽医健康数据库,类似于英国生物银行等人类健康数据库。这类资源可以增强我们利用跨物种收集的真实世界临床和主人报告数据研究衰老和疾病的能力。"
在这项研究中,Rigby Dames在巴斯大学计算机科学系攻读博士学位期间,与团队合作分析了跨越猫和人类寿命的数千个数据点。她对兽医临床记录、基于血液的衰老生物标志物和神经病理学的分析做出了贡献,以生成跨物种的年龄对应关系。
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