老而不衰 中科院合作團隊發現抗衰老的新目標

隨着年齡增長,有的人未老先衰,有的人老當益壯。比起單純的壽命延長,更多人希望健康狀態更能長久保持,頭腦靈活,肌體強健,達到「老而不衰」的境界。今日,頂尖學術期刊《自然》在線發表的一項新研究,讓我們看到了實現「健康老齡化」的可能。

中科院神經科學研究所蔡時青研究組和上海巴斯德研究所江陸斌研究組的合作團隊,找出調節衰老速度的兩種基因調控因子。體內移除這些調控因子,可以幫助「老」鼠預防認知衰退、更顯年輕。

老而不衰 中科院合作團隊發現抗衰老的新目標

這項發現是怎麼做的?學術經緯在今天的文章里和大家一起來看。首先,蔡時青研究組選擇了「線蟲」作為研究老化的對象。這種長度只有1毫米左右的小蠕蟲,生命周期只有短短的3周左右,行為也不復雜,但同樣有明顯的老化表現,加上遺傳背景清晰,是生物學家們研究衰老常用的一種動物模型。

在過去幾年的研究里,這支研究小組發現,增加神經遞質可以讓老年線蟲提高行動能力,不同個體之間衰老速度不同與神經遞質水平的變化很有關系。

於是,以神經遞質功能變化為指標,科學家們在線蟲的全部基因中進行篩查,逐個查找減少哪種基因的表達,可以調節線蟲的衰老程度。由此,研究人員從16000多個基因中層層篩選,找出了59個候選基因。而構建這些基因之間相互作用的網絡,他們注意到了處於網絡中關鍵節點的兩個基因。

老而不衰 中科院合作團隊發現抗衰老的新目標

▲通過全基因組RNA干擾篩選影響線蟲衰老的基因(圖片來源:參考資料[1])

這兩個基因,baz-2set-6,會隨着線蟲變老而表達增強。減少它們的表達後,線蟲變得健康長壽,進食等各項行為能力的衰退速度大大延緩,還一定程度延長了壽命。因此,線蟲的這兩個基因有可能是抗衰老的潛在靶標。

這一發現雖然來自簡單的線蟲,但在人類的基因組中,我們也有這兩個基因的同源基因BAZ2BEHMT1。而且從已知的數據來看,和在線蟲中類似,這兩個基因表達在神經系統中,並且會隨年齡增長而表達增強,還與阿爾茨海默病(AD)的病情進展呈現相關性。

那反過來減少這兩個基因的表達,會不會讓大腦延緩衰老?這種可能性在小鼠身上得到了驗證。敲除Baz2b基因的小鼠,老年以後,相比正常小鼠顯露出了學習和記憶能力上的優勢。有趣的是,老年發胖的趨勢也得到遏止,認知、代謝等各方面都顯「年輕態」。

老而不衰 中科院合作團隊發現抗衰老的新目標

▲降低Baz2b,老年小鼠的發胖現象和學習記憶表現都有改善(圖片來源:參考資料[1])

接下來的問題是,BAZ-2/BAZ2B和SET-6/EHMT1這兩個基因為什麼能調控衰老呢?科學家們繼續從機制上展開探索。江陸斌研究員的課題組專長於表觀遺傳學研究,經過合作,研究團隊證明了他們找到的這兩個與調控衰老有關的基因屬於表觀遺傳調控因子,其功能是在不影響DNA序列的情況下調控其他基因的表達。

進一步深挖之下,他們發現,這種表觀遺傳調控因子調控的基因與線粒體有關。作為細胞內的「能量工廠」,線粒體功能下降是組織功能退化的重要因素。過去十多年來,不斷有研究表明,線粒體與長壽有關,如果線粒體出現功能障礙,會引起一系列與衰老有關的現象,比如AD。

老而不衰 中科院合作團隊發現抗衰老的新目標

▲表觀遺傳調控因子通過調節線粒體功能來調控神經系統老化的模型(圖片來源:參考資料[1])

因此綜合這些結果,研究人員們找到的這組基因很可能是通過調節線粒體的功能來調節神經系統的老化。或許,這一全新的抗衰老靶點可以為我們找到老而不衰、健康長壽的方法。

來源:cnBeta