为什么别人看上去驻颜有术，而你却显得成熟苍老，现在不用再纠结了——可能都是基因惹的祸。解放日报·上观新闻记者获悉，11月9日，《自然》杂志以长篇研究论文形式发表了中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心蔡时青研究组的一项最新研究，该工作首次揭示了个体之间衰老速度差异的遗传基础，是近年来衰老领域取得的重要突破。
已发现上百个基因可延长动物寿命 衰老是许多疾病如老年痴呆、癌症、糖尿病的最大风险因素，因此人人都不想变老。20世纪，随着分子生物学的发展，衰老研究进入了基因时代，目前已发现上百个基因可以延长动物的寿命。 然而，近年来研究表明，长寿相关基因不一定延缓动物行为退化。如果只是寿命延长，却不能过上有质量的生活，不仅会增加社会负担，也是老年人所不情愿的。我国失能老人数量巨大，如何延缓衰老相关的功能退化，预防和治疗老年性疾病，已成为亟待解决并具有重要社会意义的科学问题。 一个有意思的现象，是衰老速度在个体之间存在明显差异，大部分人的行为和认知会随衰老逐渐地退化，但也有一些人在耄耋之年仍能保持较好的活力。这种现象提示我们，研究个体衰老速度差异的遗传基础将为抗衰老提供重要线索，但相关研究一直以来未见报道。 发现全新的调控衰老信号通路 1993年美国科学家发现，胰岛素受体基因突变可以将秀丽线虫寿命延长一倍，首次揭示了单基因可以调控动物寿命。秀丽线虫寿命只有3个星期，遗传背景清楚，是目前研究衰老的重要模式生物，许多重要的调控衰老的信号通路是在线虫中首先发现的。 蔡时青研究组观察了世界不同地区的秀丽线虫在衰老过程中雄性交配、进食和运动能力退化情况，发现退化速度存在着显著差异。这说明个体之间衰老速度差异是普遍存在的现象，但接下来如何找到差异背后的原因成为摆在研究人员面前的首要问题。 线虫基因组含有约2万个基因，如何在浩瀚的基因组中找到目标基因不是一件容易的事情。研究人员设计了一个巧妙的实验，通过将衰老慢的线虫与快速衰老的线虫杂交，并在子代中寻找衰老慢的线虫继续与快速衰老的线虫杂交，通过八次这样的重复杂交，原本衰老慢的线虫基因组中和衰老速度不相关的区域都被替换为快速衰老线虫的基因组。通过全基因组测序，研究人员找到了影响衰老速度的基因组区域，并最终锁定了一个新的基因，将其命名为RGBA-1，还确认了这是一个编码新的神经肽的基因。 神经肽在体内虽然含量低，但调节诸多生理功能如痛觉、学习与记忆等。神经肽要发挥生物活性和功能，需要通过作用于一个受体。蔡时青研究组后来发现有一个基因NPR-28确实可以被RGBA-1神经肽激活。这样一个全新的调控衰老的信号通路浮现在了科研人员的眼前。 有望成为抗衰老的潜在靶点 这一调控衰老的信号通路究竟是怎么发挥作用的呢，也就是说人们究竟是怎么变老的？ 之前有科学报道显示，线虫细胞内的线粒体应激反应强，个体衰老得就慢。蔡时青研究组发现，这一新的神经肽由胶质细胞释放，作用于受体NPR-28，抑制了细胞内线粒体应激反应。也就是说，神经肽分泌的多少，受体活性的不同，都会使得该信号通路的强度不同，从而最终导致衰老速度差异。 该工作首次揭示了个体之间衰老速度差异的遗传基础，发现了一条新的信号通路调控动物衰老，是近年来衰老领域取得的重要突破。 调控个体之间衰老速度差异的基因已经历了长期的进化选择，对生长和繁殖一般没有不良影响，有望成为抗衰老的潜在靶点。研究还从衰老进化角度提供了证据，表明同时实现延长寿命和实现健康衰老是可能的。 审稿人评价说，“显示了一个新的发现，并揭示了其背后的机制。”“该研究巧妙地运用行为和基因位点在不同线虫品系之间的差异，将神经肽信号、行为和衰老三者联系了起来。” 该研究由博士后尹江安和博士研究生高革在蔡时青研究员的指导下完成，实验室研究助理刘喜娟、康心蕾和助理研究员李凯也发挥了重要作用。 题图来源：视觉中国栏目主编：黄海华图片编辑：笪曦
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发表于 2017-11-09 17:14