華盛頓大學和巴克研究所關(guān)于衰老的研究已經(jīng)進行了10年,他們成功標識出238個有關(guān)衰老的基因,發(fā)現(xiàn)刪除這些基因就可以增加酵母的壽命。這238個基因差不多有一半也存在于人類等哺乳動物基因組中,提示關(guān)閉這些基因或許也能延長人和哺乳動物的壽命。通過對這些基因進行單獨失活研究發(fā)現(xiàn),只需要失活其中一個基因,能將酵母壽命延長60%。因為該基因也存在于人類和動物,給這一研究帶來許多長壽的浪漫聯(lián)想。最新研究發(fā)表在《細胞代謝》(Cell Metabolism)上。
論文第一作者Brian Kennedy博士說:從基因組角度看待衰老,是本研究的特色,研究結(jié)果對衰老給出更完整描述。理論上講,這些基因都可成為延長壽命的調(diào)控目標,不過現(xiàn)在科學家們需要找出那些是容易操作的基因。
為了找出衰老相關(guān)基因,研究者們分析了4698條酵母基因,每個獨立基因被單個刪除,然后再分析刪除該基因后酵母停止分裂之前又活多長時間。最終發(fā)現(xiàn),刪除LOS1基因結(jié)果延長壽命的效果最理想,能將酵母細胞壽命延長60%。LOS1與通過熱量限制和mTOR抑制劑雷帕霉素產(chǎn)生的延長壽命基因相關(guān)。LOS1是tRNA轉(zhuǎn)運基因,tRNA負責將氨基酸帶到核糖體進行蛋白質(zhì)合成。抑制mTOR能使細胞核排出Los1,去除LOS1可以激活酵母轉(zhuǎn)錄激活因子Gcn4。眾所周知,熱量限制和雷帕霉素是目前被確定最明確的壽命延長方法。mTOR則是熱量限制和壽命延長有關(guān)的重要開關(guān),Gcn4涉及DNA損傷應(yīng)答。
熱量限制指在提供生物體充分的營養(yǎng)成分如必需氨基酸、維生素等,保證生物體不發(fā)生營養(yǎng)不良的情況下,限制每日攝取的總熱量,又稱為飲食限制。McCay等于1935年首次報道熱量限制延長大鼠壽限,迄今70余年來,大量實驗已表明熱量限制是除遺傳操作以外最強有力的延緩衰老方法,被稱為衰老研究領(lǐng)域最重大的發(fā)現(xiàn)。同時熱量限制還推遲和降低多種老齡相關(guān)疾病如腫瘤、心血管疾病、2型糖尿病等發(fā)病。熱量限制已經(jīng)成為衰老機制及干預措施研究的一個重要研究模式,已有不少研究探索如何在人類實行熱量限制延長壽命和提高健康水平。
1964年,加拿大麥基爾大學的斯坦利·斯科利納在復活節(jié)島采集了一份土壤樣本。他將該樣本交給了惠氏藥廠實驗室,以尋求研發(fā)新型抗生素,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì)。起初雷帕霉素被研究作為低毒性的抗真菌藥物,1977年發(fā)現(xiàn)雷帕霉素具有免疫抑制作用,1989年開始把RAPA作為治療器官移植的排斥反應(yīng)的新藥進行試用,2010年RAPA的I、II期臨床試驗已結(jié)束,III期臨床試驗正在進行之中。2009年,巴夏普長壽與衰老研究所的蘭迪·斯特朗實驗室、杰克遜實驗室的戴維·E·哈里森小組和密歇根大學安阿伯分校的理查德·A·米勒實驗室聯(lián)合報道稱雷帕霉素可延長小鼠的壽限。
研究者們認為,該壽命相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)后,通過對該基因進行深入研究,可以進一步明確熱量限制和雷帕霉素延長壽命的基因基礎(chǔ),對尋找更理想的代替熱量限制的長壽方法提供理論指導,研究對預防癌癥和多種衰老相關(guān)疾病都有重要意義。
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