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    2016年12月7日訊/恒遠(yuǎn)生物BIM試劑盒/ --衰老是各種破壞性慢性疾病的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素，但是，隨著時(shí)間推移生物學(xué)因素如何影響“細(xì)胞何時(shí)以及多快的衰老”，在很大程度上仍然是未知的?，F(xiàn)在，由哈佛大學(xué)T.H. Chan公共衛(wèi)生學(xué)院帶領(lǐng)的一個(gè)研究小組，將細(xì)胞機(jī)器——其在一個(gè)稱(chēng)為“RNA剪接”的過(guò)程中切割和重新連接RNA分子——的一個(gè)核心部件的功能，與線蟲(chóng)長(zhǎng)壽在一起。這一發(fā)現(xiàn)揭示了剪接在生命周期中的生物學(xué)作用，并表明，操縱人類(lèi)的特定剪接因子，可能有助于促進(jìn)健康的老化。這項(xiàng)研究于2016年12月5日發(fā)表在期刊《Nature》。

                           

   這項(xiàng)研究的資深作者、哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的遺傳學(xué)和復(fù)雜疾病助理教授William Mair 指出：“是什么殺死了阿爾茨海默氏癥中的神經(jīng)元，肯定不同于導(dǎo)致心血管疾病的原因，但這些疾病所共有的潛在危險(xiǎn)因素，就是年齡本身。因此，一個(gè)重要的問(wèn)題是：是否在分子水平上有一種統(tǒng)一的機(jī)制，在不同器官系統(tǒng)內(nèi)展開(kāi)，并允許這些疾病的發(fā)生？”

 

   由于公共衛(wèi)生的進(jìn)展，在上個(gè)世紀(jì)，世界范圍內(nèi)的平均壽命急劇上升。雖然人們通常都更加長(zhǎng)壽，但他們不一定是過(guò)著更健康的生活，尤其是在過(guò)去的幾十年里。目前，諸如癌癥、心臟病和神經(jīng)退行性疾病這些與年齡有關(guān)的疾病，是zui主要的健康負(fù)擔(dān)——這個(gè)問(wèn)題可能只會(huì)更加惡化。

 

   身體和細(xì)胞為了保持年輕，它們還必須保持適當(dāng)?shù)捏w內(nèi)平衡。在細(xì)胞水平上，這意味著保持生物信息的流動(dòng)，從基因到RNA到蛋白質(zhì)，運(yùn)行平穩(wěn)，并具有正確的平衡性。

 

   雖然我們對(duì)于這一過(guò)程的兩端——基因和蛋白質(zhì)——的功能障礙如何可以加速老化，已經(jīng)了解很多，但是，中間部分——其中包括RNA剪接——是如何影響老化的，我們還知之甚少。剪接使一個(gè)基因產(chǎn)生多種蛋白質(zhì)，它們能夠以不同的方式運(yùn)作，并分布在身體的不同部位。

 

   Mair說(shuō)：“雖然我們知道，特定的剪接缺陷可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生，我們很好奇的是，RNA剪接的功能障礙如何作為衰老過(guò)程本身的一個(gè)驅(qū)動(dòng)因子，因?yàn)槲覀儗?duì)此幾乎一無(wú)所知。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一種生物通過(guò)剪接這種方式，從一個(gè)相對(duì)數(shù)量有限的基因產(chǎn)生了復(fù)雜性。”

 

   所以，Mair和他的同事們，在本文*作者Caroline Heintz的帶領(lǐng)下，在秀麗隱桿線蟲(chóng)中設(shè)計(jì)了一系列的實(shí)驗(yàn)，以探索剪接和衰老之間潛在的。Heintz解釋說(shuō)：“線蟲(chóng)是研究衰老的一個(gè)*工具，因?yàn)榫€蟲(chóng)的壽命只有三周，但在這段時(shí)間它們可以呈現(xiàn)出衰老的明顯跡象。例如，它們失去了肌肉質(zhì)量并出現(xiàn)了生育能力以及免疫功能下降。甚至它們的皮膚，也出現(xiàn)了皺紋。”線蟲(chóng)也與人類(lèi)攜帶相同的基因總數(shù)，并且與人類(lèi)有許多共同的基因，從進(jìn)化的角度來(lái)說(shuō)，這使得線蟲(chóng)成為研究衰老分子生物學(xué)的理想模型。

 

   值得注意的是，線蟲(chóng)的細(xì)胞是透明的，所以Heintz和她的同事們利用熒光遺傳學(xué)工具，實(shí)時(shí)可視化老化過(guò)程中單個(gè)基因的剪接?？茖W(xué)家不僅在群體水平上觀察到了變異——在五天后，一些線蟲(chóng)表現(xiàn)出年輕的剪接模式，而另一些則表現(xiàn)出過(guò)早衰老的跡象，而且他們也使用剪接中的這些差異，在任何明顯的衰老跡象之前，來(lái)預(yù)測(cè)線蟲(chóng)的壽命。Heintz說(shuō)：“這是一個(gè)非常有趣的結(jié)果，并表明，我們有朝一日可能使用剪接作為衰老的一種生物標(biāo)志物或早期信號(hào)。”

 

   有趣的是，當(dāng)研究小組觀察被處理以增加壽命的線蟲(chóng)（通過(guò)一種被稱(chēng)為飲食限制的技術(shù)）時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，年輕的剪接模式被保持在線蟲(chóng)的整個(gè)生命中。重要的是，這種現(xiàn)象并不局限于僅僅一個(gè)基因，而且也影響著秀麗隱桿線蟲(chóng)基因組中的基因。這一發(fā)現(xiàn)表明，剪接可能在衰老過(guò)程中發(fā)揮廣泛的作用，無(wú)論是在線蟲(chóng)還是在人類(lèi)中。

 

   隨著更深入挖掘剪接和衰老之間的分子，Heintz和她的同事們把注意力集中在線蟲(chóng)剪接裝置的一個(gè)特別部分，稱(chēng)為剪接因子1（SFA-1）——這個(gè)因子也存在于人類(lèi)中。在一系列的實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)，這個(gè)因素在衰老相關(guān)的途徑中起著關(guān)鍵的作用。值得注意的是，當(dāng)SFA-1以異常高的水平存在時(shí)，這本身就足以延長(zhǎng)壽命。

 

   Mair說(shuō)：“這是非常有趣的結(jié)果，表明RNA剪接的可變性可能是衰老過(guò)程的確鑿證據(jù)。當(dāng)然，我們還需要開(kāi)展更多的研究，但這項(xiàng)研究開(kāi)辟了一個(gè)全新的調(diào)查途徑，可以幫助我們了解如何才能活得更久，同時(shí)活得也更健康。”