探险家们梦寐以求的是几个世纪的青春之泉,拥有治愈的水,使老年人恢复活力,并无限期地延长生命。
然而,罗彻斯特大学的研究人员发现了更多的证据,证明长寿的关键在于基因。在一篇发表在“细胞”杂志上的新论文中,研究人员 - 包括Vera Gorbunova和Andrei Seluanov,生物学教授;Dirk Bohmann,生物医学遗传学教授;和他们的学生和博士后研究人员团队 - 发现基因sirtuin 6(SIRT6)负责更长寿命的物种DNA修复。该研究阐明了抗衰老干预的新目标,可以帮助预防与年龄有关的疾病。
不可避免的双线断裂
随着人类和其他哺乳动物长大,它们的DNA越来越容易破裂,这可能导致基因重排和突变 - 癌症和衰老的标志。出于这个原因,研究人员长期以来假设DNA修复在决定生物体的寿命方面起着重要作用。虽然吸烟等行为会加剧DNA中的双链断裂(DSBs),但断裂本身是不可避免的。“他们总会在那里,即使你是超级健康的,”Bohmann说。“DSBs的主要原因之一是氧化损伤,因为我们需要氧气来呼吸,所以休息是不可避免的。”
Bohmann说,像老鼠这样的生物在相对较短的生命中积累双链断裂的机会较小,而寿命较长的生物则相对较短。“但是,如果你想活50年左右,那么就需要建立一个系统来解决这些问题。”
长寿基因
SIRT6通常被称为“长寿基因”,因为它在组织蛋白质和募集修复破损DNA的酶方面发挥着重要作用;另外,没有基因的小鼠过早出现,而有额外拷贝的小鼠则活得更长。研究人员假设,如果更长寿命需要更有效的DNA修复,寿命更长的生物可能已经进化出更有效的DNA修复调节剂。SIRT6活性是否因长寿物种而增强?
研究人员随后分析了小鼠中发现的较弱的SIRT6蛋白与海狸中发现的较强的SIRT6之间的分子差异。他们确定了5种氨基酸,这些氨基酸负责制造更强的SIRT6蛋白“在修复DNA方面更具活性,在酶功能方面更有效”,Gorbunova说。当研究人员将海狸和小鼠SIRT6插入人体细胞时,与研究人员插入鼠标SIRT6相比,海狸SIRT6更能减少应激诱导的DNA损伤。海狸SIRT6也更好地延长了果蝇与使用小鼠SIRT6的果蝇的寿命。
种类更健壮的SIRT6种类?
虽然看起来人类SIRT6已经被优化起来,但“我们还有其他物种比人类更长寿,”Seluanov说。该研究的后续步骤涉及分析具有比人类更长寿命的物种 - 例如可以存活超过200年的弓头鲸 - 是否已经进化出更强大的SIRT6基因。
Gorbunova说,最终目标是预防人类与年龄有关的疾病。“如果由于DNA因年龄变得杂乱而发生疾病,我们可以利用这样的研究来制定可以延缓癌症和其他退行性疾病的干预措施。”
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