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科学家阐述衰老速度差异之谜:延缓衰老不一定延寿

2017-11-10 09:31:27  澎湃新闻    参与评论()人

如果把人体比作汽车

早在50多年前,全身透明、体长仅1.5毫米的秀丽隐杆线虫就已经成为生物学家的“宠物”,它们被养在果冻一样的琼脂糖培养基上爬来爬去,它们的食物是大肠杆菌。

人们用显微镜观察其形态和行为。从一个细胞到成虫,线虫的整个生命周期都被科学家们完整而细致地描绘过。

线虫拥有简单的神经系统,它会趋利避害,有学习和记忆能力,会主动寻找食物。在20下,线虫的平均发育时间是3.5天,整个生命周期仅三周、21天。

蔡时青带领的研究人员发现,来自世界各地的线虫,其衰老速度不同。比如,以交配能力为例,他们发现,与世界各地的其他线虫相比,来自英国的CB5854线虫的衰老速度较慢。在进食能力、运动能力上,线虫的衰老速度也各有不同。

为什么会存在这样的差异?

蔡时青带领的研究人员将不同的线虫杂交并测序,最终将可疑的基因定位在一个长度为300kb的DNA片段上,其中有多个候选基因存在。他们最终锁定了rgba-1基因(行为衰老调控基因-1)。

经过艰难的分离和鉴定,研究人员确认,rgba-1基因表达了一种神经肽RGBA-1。

顺藤摸瓜,研究人员找到了该衰老信号通路的其他下游成分:七次跨膜蛋白NPR28和线粒体中的蛋白去乙酰化酶SIR2.1蛋白。

NPR28蛋白位于5-羟色胺能和多巴胺能神经元表面,SIR-2.1介导了线粒体的应激反应。

这些蛋白和前述神经肽像光缆一样,组成了衰老信号的“信息高速公路”。其中的每一种成分的基因都可能有很多不同的“版本”,基因序列不尽相同,千人千面,因此导致其蛋白活性上的差异。

无论这些“信息高速公路”怎样组合,但只要线粒体的应急反应增强,雄线虫的交配能力的衰老速度就减慢。

蔡时青告诉澎湃新闻,为了证明rgba-1的作用,研究人员曾想引入突变,但迟迟未能成功。实验耽搁了一年多。“基因魔剪”Crispr-Cas9被发明后,他们使用该技术,才高效地完成了相关实验。

他推测,人和其他动物体内也潜藏着这样的信号通路,或相似的控制机制。

科学家阐述衰老速度差异之谜:延缓衰老不一定延寿

 
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