衰老基因的研究进展

2020-05-22 00:17:35
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导读

人类已经用了几个世纪的时间来研究如何延长寿命,随着分子遗传法的不断发展,有关衰老基因的研究得以不断深入。近日,来自瑞士苏黎世联邦理工学院和耶那JenAge国际联盟的研究者们发现,人类的寿命很可能与人体中的30个基因密切相关。


为了探究人类寿命和基因的关系,研究人员从线虫、斑马鱼和小老鼠身上取得40000多个基因进行研究,他们从这些基因组中探究令这三种动物衰老的基因。他们从中找到了不同的衰老基因,而这些基因却不是毫无联系,它们是直系同源基因(orthologous gene),这30个基因在人体中也存在。


1研究方法


研究人员检测这些基因组时,选取了三种动物在不同年龄阶段的基因作为样本,分别为幼年期,成熟期和老年期。研究人员希望从中找到三种动物衰老基因中的共性基因,不管这些基因指标随着年龄增加还是减少。


研究人员从三种动物中提取了记录着遗传信息的信使RNA(mRNA)分子,通过对比信使RNA的数量来确定基因的活性,同时对这40000个基因样本进行分析,将结果放入统计模型中交叉对比。结果发现,在线虫、斑马鱼和小老鼠这三种生物身上仅有30个基因和衰老有着联系。



2降低基因活性 活得更久


在实验中,研究者尝试修改了一些基因的信使RNA,让它们可以有选择性地阻断基因的表达。实验中,他们发现在这种情况下动物的寿命被延长了至少5%.


其中有一种基因和寿命有着非常密切的关系,bcat-1


研究人员里斯托说:“当我们阻碍这种基因的影响时,线虫的寿命改变非常明显,它们的寿命延长了25%。”bcat-1基因携带一种能分解支链氨基酸(branched-chain amino acid)的酶,包括亮氨酸,异亮氨酸和缬氨酸,而这些氨基酸是人类必需的三个氨基酸,它们对维持肌肉发育和整体健康至关重要。


当线虫体内的bcat-1基因活性受阻时,支链氨基酸就会在组织内不断积累从而增加线虫的寿命,而且线虫寿命中的健康时间比例也增加了,许多衰老指标也和bcat-1有着联系。研究者将三支链氨基酸混入线虫的食物中,这时线虫的衰老速度减缓则不明显,因为bcat-1基因仍有活性。


3未来研究方向


研究人员里斯托认为:“我们要探索的就是那些随着不断的进化仍留在生物体中的基因,那些人体中也有的基因。”根据现有的研究情况,里斯托和他的同事们并没有选择继续研究人类衰老基因,而是准备在他们的实验中引入更多的研究指标,比如血糖、胆固醇等,希望通过这些指标来探究人类的健康状况。


研究人员里斯托说:“我们的目的并不是让人类的寿命更长久,而是探究如何能让人类健康并且活得更久。”



论文原文:Branched-chain amino acid catabolism is a conserved regulator of physiological ageing(Nature Communications)


美大夫
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