科學(xué)家揭示個(gè)體衰老速度差異之謎,為抗衰老研究開辟新的道路
這一研究發(fā)現(xiàn)為抗衰老研究提供了一個(gè)全新的視角。
衰老是有機(jī)體生理功能隨時(shí)間逐漸退化的過程,是許多疾病如神經(jīng)退行性疾病、癌癥、糖尿病等關(guān)鍵影響因素。而長生不老也是人類幾千年追求的美好目標(biāo)。
二十世紀(jì),隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,衰老研究進(jìn)入了基因時(shí)代,目前已發(fā)現(xiàn)上百個(gè)基因可以延長動物的壽命。
但是延長壽命不一定延緩老化,而且社會現(xiàn)象表明,人與人之間的衰老速度是存在明顯的差異的,因此研究人員意識到研究個(gè)體衰老速度差異的遺傳基礎(chǔ)將為抗衰老提供重要線索。
近日,中科院蔡時(shí)青研究組利用秀麗線蟲這一模式生物,研制出了個(gè)體之間衰老速度差異的遺傳機(jī)制。
秀麗隱桿線蟲是一種可以獨(dú)立生活的微小動物,成蟲體長僅1毫米,其遺傳背景清楚、生活史短、行為清晰,是目前研究衰老的重要模式生物,許多重要的調(diào)控衰老的信號通路是在線蟲中首先發(fā)現(xiàn)的。
實(shí)驗(yàn)觀察中,研究人員發(fā)現(xiàn)來自世界不同地區(qū)的野生線蟲在雄性交配、進(jìn)食和運(yùn)動能力方面隨衰老退化速度存在著顯著差異。通過進(jìn)一步研究,他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的神經(jīng)肽RGBA-1及其受體NPR-28編碼基因,而在新發(fā)現(xiàn)的基因上存在單核苷酸多態(tài)性(SNP),正是這種遺傳多態(tài)性導(dǎo)致了野生型線蟲雄性交配等行為能力退化速度不同。
于是研究團(tuán)隊(duì)對其進(jìn)行深入的研究,發(fā)現(xiàn)該神經(jīng)肽由膠質(zhì)細(xì)胞釋放,作用于5-羥色胺能和多巴胺能神經(jīng)元上NPR-28受體,從而抑制了由蛋白去乙?;窼IR-2.1介導(dǎo)的線粒體應(yīng)激反應(yīng),進(jìn)而調(diào)控線蟲衰老速度。
所以追根溯源,是不同品系間存在的遺傳多態(tài)性造成了RGBA-1神經(jīng)肽分泌量或NPR-28受體活性不同,使得該信號通路的強(qiáng)度不同,從而影響一系列反應(yīng),以最終導(dǎo)致線蟲衰老速度差異。
那這兩種基因是源于何處呢?
研究團(tuán)隊(duì)于是對RGBA-1和NPR-28編碼基因所在的基因組區(qū)域進(jìn)行了群體遺傳學(xué)和進(jìn)化分析,確定了RGBA-1和NPR-28的祖先型等位基因(allele)形式,并通過分析猜測這兩個(gè)基因所在的遺傳區(qū)域可能在進(jìn)化過程中受到了正向選擇。
該研究成果首次揭示了個(gè)體之間衰老速度差異的遺傳基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)一條調(diào)控動物衰老的新信號通路,闡明了神經(jīng)肽介導(dǎo)的膠質(zhì)細(xì)胞-神經(jīng)元信號在衰老速度調(diào)控中的重要作用,是近年來衰老研究領(lǐng)域取得的重要突破。
據(jù)悉,調(diào)控個(gè)體之間衰老速度差異的基因已經(jīng)歷了長期的進(jìn)化選擇,對生長和繁殖一般沒有不良影響,有望成為抗衰老的潛在靶點(diǎn)。該工作為抗衰老研究提供一個(gè)全新視角,進(jìn)一步解析個(gè)體之間衰老差異將有助于我們系統(tǒng)地理解健康衰老的調(diào)控機(jī)制。
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