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科学家发现了决定不同哺乳动物寿命长短的重要机制!

发布时间:2022-08-17 11:21:38      浏览:87

自然选择产生了衰老速度截然不同的的哺乳动物。以同属啮齿动物的裸鼹鼠(naked mole rats小鼠为例:前者可以活到 41 ,后者最多3由此可见,裸鼹鼠的寿命几乎是小鼠等类似大小啮齿动物的十倍。

那么,究竟是什么导致裸鼹鼠长寿命的呢?根据美国罗切斯特大学生物学家Vera GorbunovaAndrei Seluanov的新研究,其中秘密的关键部分在于它们调节能量代谢炎症发生以及参与 DNA 修复RNA 转运细胞骨架(微管)组织等基因表达的机制上。他们的研究揭示了这些基因的特定表达特征,并揭示了控制基因表达的两个调节系统——昼夜节律(circadian多能网络(pluripotency networks对长寿至关重要。该发现刚刚发表在最新一期的Cell Metabolism上。这些发现对了解长寿如何演变以及为对抗衰老和与年龄相关的疾病提供新的目标都有影响。

研究人员通过比较转录组学的研究,比较了 26 种哺乳动物的基因表达模式,这些哺乳动物的最长寿命从 (鼩鼱) 41 (裸鼹鼠)不等。他们确定了数千个与物种最大寿命相关的基因,这些基因与寿命呈正相关或负相关。结果显示:长寿物种的能量代谢和炎症相关基因的表达往往较低,而参与 DNA 修复、RNA 转运和细胞骨架组织的基因表达则比较高; 寿命短的物种则相反,它们往往具有高表达的参与能量代谢和炎症的基因,而低表达参与 DNA 修复、RNA 转运和细胞骨架组织的基因。 Gorbunova 和 Seluanov 之前的研究表明,更有效的 DNA 修复和较弱的炎症反应等特征是长寿哺乳动物的特征

当研究人员分析调节这些基因表达的机制时,发现了两个主要调控系统在起作用:一方面与能量代谢和炎症反应有关的“减寿”基因由昼夜节律网络控制。也就是说,它们的表达仅限于一天中的特定时间,这可能有助于限制基因在长寿物种中的整体表达。这意味着我们至少可以对“减寿”基因进行一些控制。因此,为了活得更久,我们必须保持健康睡眠时间表,避免在晚上暴露在光线下,因为它可能会增加“减寿”基因的表达。

另一方面“增寿”基因——那些参与 DNA 修复、RNA 转运和细胞骨架的基因——受所谓的多能网络控制。多能性网络参与将任何不是生殖细胞的体细胞重新编程为胚胎性的干细胞,通过重新包装、维护随着年龄增长而变得杂乱无章的 DNA,胚胎性干细胞可以更容易地恢复活力和再生。


对此,Gorbunova表示:“进化激活了多能性网络以实现更长的寿命。因此,多能性网络及其与增寿基因的关系是了解长寿如何演变的重要发现。此外,它可以为激活关键积极寿命基因的新抗衰老干预措施铺平道路。我们预计成功的抗衰老干预措施将包括提高增寿基因的表达和减少减寿基因的表达。”



来自:我爱生化

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