科学家揭示个体衰老速度差异之谜,为抗衰老研究开辟新的道路

Lynn 7年前 (2017-11-16)

这一研究发现为抗衰老研究提供了一个全新的视角。

衰老是有机体生理功能随时间逐渐退化的过程,是许多疾病如神经退行性疾病、癌症、糖尿病等关键影响因素。而长生不老也是人类几千年追求的美好目标。

二十世纪,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。

但是延长寿命不一定延缓老化,而且社会现象表明,人与人之间的衰老速度是存在明显的差异的,因此研究人员意识到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。

近日,中科院蔡时青研究组利用秀丽线虫这一模式生物,研制出了个体之间衰老速度差异的遗传机制。

科学家揭示个体衰老速度差异之谜,为抗衰老研究开辟新的道路

秀丽隐杆线虫是一种可以独立生活的微小动物,成虫体长仅1毫米,其遗传背景清楚、生活史短、行为清晰,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。

实验观察中,研究人员发现来自世界不同地区的野生线虫在雄性交配、进食和运动能力方面随衰老退化速度存在着显著差异。通过进一步研究,他们发现了一个全新的神经肽RGBA-1及其受体NPR-28编码基因,而在新发现的基因上存在单核苷酸多态性(SNP),正是这种遗传多态性导致了野生型线虫雄性交配等行为能力退化速度不同。

于是研究团队对其进行深入的研究,发现该神经肽由胶质细胞释放,作用于5-羟色胺能和多巴胺能神经元上NPR-28受体,从而抑制了由蛋白去乙酰化酶SIR-2.1介导的线粒体应激反应,进而调控线虫衰老速度。

所以追根溯源,是不同品系间存在的遗传多态性造成了RGBA-1神经肽分泌量或NPR-28受体活性不同,使得该信号通路的强度不同,从而影响一系列反应,以最终导致线虫衰老速度差异。

那这两种基因是源于何处呢?

研究团队于是对RGBA-1和NPR-28编码基因所在的基因组区域进行了群体遗传学和进化分析,确定了RGBA-1和NPR-28的祖先型等位基因(allele)形式,并通过分析猜测这两个基因所在的遗传区域可能在进化过程中受到了正向选择。

科学家揭示个体衰老速度差异之谜,为抗衰老研究开辟新的道路

该研究成果首次揭示了个体之间衰老速度差异的遗传基础,发现一条调控动物衰老的新信号通路,阐明了神经肽介导的胶质细胞-神经元信号在衰老速度调控中的重要作用,是近年来衰老研究领域取得的重要突破。

据悉,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。该工作为抗衰老研究提供一个全新视角,进一步解析个体之间衰老差异将有助于我们系统地理解健康衰老的调控机制。

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