最粗暴的长寿思路:灭活一个基因
华盛顿大学和巴克研究所关于衰老的研究已经进行了10年,他们成功标识出238个有关衰老的基因,发现删除这些基因就可以增加酵母的寿命。这238个基因差不多有一半也存在于人类等哺乳动物基因组中,提示关闭这些基因或许也能延长人和哺乳动物的寿命。


华盛顿大学和巴克研究所关于衰老的研究已经进行了10年,他们成功标识出238个有关衰老的基因,发现删除这些基因就可以增加酵母的寿命。这238个基因差不多有一半也存在于人类等哺乳动物基因组中,提示关闭这些基因或许也能延长人和哺乳动物的寿命。通过对这些基因进行单独失活研究发现,只需要失活其中一个基因,能将酵母寿命延长60%。因为该基因也存在于人类和动物,给这一研究带来许多长寿的浪漫联想。最新研究发表在《细胞代谢》(Cell Metabolism)上。

论文第一作者Brian Kennedy博士说:从基因组角度看待衰老,是本研究的特色,研究结果对衰老给出更完整描述。理论上讲,这些基因都可成为延长寿命的调控目标,不过现在科学家们需要找出那些是容易操作的基因。

为了找出衰老相关基因,研究者们分析了4698条酵母基因,每个独立基因被单个删除,然后再分析删除该基因后酵母停止分裂之前又活多长时间。最终发现,删除LOS1基因结果延长寿命的效果最理想,能将酵母细胞寿命延长60%。LOS1与通过热量限制和mTOR抑制剂雷帕霉素产生的延长寿命基因相关。LOS1是tRNA转运基因,tRNA负责将氨基酸带到核糖体进行蛋白质合成。抑制mTOR能使细胞核排出Los1,去除LOS1可以激活酵母转录激活因子Gcn4。众所周知,热量限制和雷帕霉素是目前被确定最明确的寿命延长方法。mTOR则是热量限制和寿命延长有关的重要开关,Gcn4涉及DNA损伤应答。

热量限制指在提供生物体充分的营养成分如必需氨基酸、维生素等,保证生物体不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量,又称为饮食限制。McCay等于1935年首次报道热量限制延长大鼠寿限,迄今70余年来,大量实验已表明热量限制是除遗传操作以外最强有力的延缓衰老方法,被称为衰老研究领域最重大的发现。同时热量限制还推迟和降低多种老龄相关疾病如肿瘤、心血管疾病、2型糖尿病等发病。热量限制已经成为衰老机制及干预措施研究的一个重要研究模式,已有不少研究探索如何在人类实行热量限制延长寿命和提高健康水平。

1964年,加拿大麦基尔大学的斯坦利•斯科利纳在复活节岛采集了一份土壤样本。他将该样本交给了惠氏药厂实验室,以寻求研发新型抗生素,结果发现了这种物质。起初雷帕霉素被研究作为低毒性的抗真菌药物,1977年发现雷帕霉素具有免疫抑制作用,1989年开始把RAPA作为治疗器官移植的排斥反应的新药进行试用,2010年RAPA的I、II期临床试验已结束,III期临床试验正在进行之中。2009年,巴夏普长寿与衰老研究所的兰迪•斯特朗实验室、杰克逊实验室的戴维•E•哈里森小组和密歇根大学安阿伯分校的理查德•A•米勒实验室联合报道称雷帕霉素可延长小鼠的寿限。

研究者们认为,该寿命相关基因的发现后,通过对该基因进行深入研究,可以进一步明确热量限制和雷帕霉素延长寿命的基因基础,对寻找更理想的代替热量限制的长寿方法提供理论指导,研究对预防癌症和多种衰老相关疾病都有重要意义。

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