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中科院蔡时青团队:发现两条能调控衰老速率的基因

http://www.cphi.cn   2017-11-09 11:25 来源:转载

衰老是人类无法逃避的命运,寻找不老药也成了千百年来人们追逐的梦想。我们相信,青春的秘诀或许就写在我们的DNA里。这样一来,我们就能够解释,为什么有些人总是要老得慢一点。

       衰老是人类无法逃避的命运,寻找不老药也成了千百年来人们追逐的梦想。我们相信,青春的秘诀或许就写在我们的DNA里。这样一来,我们就能够解释,为什么有些人总是要老得慢一点。

       ▲中科院蔡时青教授是本研究的主要负责人,他的研究方向之一是神经系统衰老的分子机制(图片来源:中科院神经科学研究所)

       自DNA的双螺旋结构得到解析以来,分子生物学取得了堪称飞跃的发展。如今,各种用来分析基因的工具终于让我们得以一窥生命密码的奥秘,从中寻找长生的线索。中科院蔡时青教授就是投身这一领域的专家,今日,他的团队发表了一项重量级的研究,找到了两条能够调控衰老速率的基因。这项研究发表在了顶尖学术刊物《自然》上。

       在研究中,科学家们指出在过去的30多年里,我们对于长寿的调控机理有了广泛的了解。我们知道衰老无法避免,绝大部分人在衰老的过程中,身体机能总是逐渐衰退。然而,有一些人却会“一夜白头”,在短期内出现身体机能的断崖式滑坡;另一些人却能极好地将身体机能维持在一个健康水平,直至去世。这当然与生活、饮食习惯有关。但这种现象是否也受基因的调控呢?

       ▲和人一样,不同的线虫衰老速率也有所不同(图片来源:《自然》)

       先前的研究证实了这一假设,而且结果令人震惊——“长生”与“不老”这两件事,之间竟然没有关联!一些全基因组水平上做的分析表明,那些让人长寿的遗传变异,和让老人维持健康的遗传变异,两者之间的联系很少。这或许能解释为何有些老人身体就像年轻时那样,依旧非常健康。

       蔡时青教授的团队想要弄清背后的生物学机理。在研究中,他们选择线虫作为模式生物,这有着几重原因。首先,线虫是抗衰老领域的经典模型,我们对它的寿命调控机制有着很深的理解;其次,线虫也存在人群内观察到的现象——部分个体的机能(如性能力、摄食能力、以及运动能力)衰退速率极为缓慢。研究人员们相信,如果能阐明线虫“不老”的秘密,或许就能为人类的抗衰老带来启迪。

       ▲DNA的小变化,能带来性能力上的大变化(图片来源:《自然》)

       研究发现,两条基因上的DNA多态性会影响线虫的生理机能,其中一条叫做rgba-1,编码一种多肽;另一条叫做npr-28,编码一个G蛋白偶联受体。它们都会影响到雄性的性能力衰退,暗示这两条基因在衰老过程中扮演的关键角色。

       有趣的是,RGBA-1多肽还能与NPR-28受体相结合,激活下游通路。这条通路也因此对抗衰老有重要意义。那么,这条通路的具体作用机理是什么样的呢?通过进一步分析,蔡时青教授团队发现,源于神经胶质的RGBA-1 所激活的NPR-28能作用于5-羟色胺能神经元神经元和多巴胺能神经元,起到加速老化的作用。这一通路也涉及到基于SIR-2.1激活的线粒体未折叠蛋白反应,从而调控衰老。

       ▲本研究的示意图(图片来源:《自然》)

       总结来说,蔡时青教授团队发现在胶质神经元中,神经肽介导的信号通路能调控线虫的衰老速度。至于类似的通路是否也同样影响了人类寿命,则还需要更多的研究来确定。

       如果我们能根据这项研究开发出“不老药”,延缓人们的衰老,那将是一件极有意义的事。目前,全球人口正在快速老龄化,随之而来的是猛涨的社会医疗支出。在人类活得更久的同时,还能让人类活得更健康,这就是蔡时青教授团队这项研究的潜在意义。

       参考资料:

       [1] Genetic variation in glia–neuron signalling modulates ageing rate

 

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