我国科学家发现生物“老而不衰”的秘密

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人民网北京2月27日电(赵)几千年来，人们一直在寻找长生不老和青春永驻的奥秘。最近，中国科学家的一项研究揭示了生物体“老而不坏”的秘密。这项工作发表在27日凌晨的《自然》杂志上。

本最新研究综合利用线虫和小鼠两种模型动物以及人脑基因表达数据库，通过全基因组筛选发现新的抗衰老靶基因，阐明认知衰老的调控机制，为健康衰老提供新的线索。

本研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、国家神经科学重点实验室蔡课题组、上海巴斯德研究所蒋鲁斌课题组共同完成。

“不朽”并不意味着“不变老”

尽管人们追求长生不老已有几千年的历史，但现代意义上的衰老科学研究还没有开始很久。关键的起点是在20世纪30年代末，当时科学家发现饮食限制可以延长老鼠的寿命，这表明衰老是一个可塑性过程。20世纪90年代，随着分子生物学的发展，衰老研究进入了基因时代，基因与衰老现象之间建立了因果关系。到目前为止，科学家已经发现了数百个长寿基因，人们对长寿的调控机制有了一定的了解。

最近的一些研究结果表明，“延长寿命”和“延缓衰老”可以通过不同的机制来调节。人们希望老年时的生活质量能得到改善，变老，而不是在生命垂危的时候维持脆弱的生活。因此，寻找延缓衰老过程中行为能力和认知功能退化的有效途径成为抗衰老研究领域的重点和难点。

论文的主要完成者蔡研究员告诉记者，自从第一次发现生命是由基因决定的以来，研究者们已经发现了许多影响生命的基因和遗传途径，但近年来，人们开始发现，寿命的延长并不意味着衰老过程中行为能力和健康状况的改善，而对衰老过程中行为退化的机制的研究却很少。

“因此，衰老过程中行为退化的机理是什么，如何提高衰老后的行为能力和健康水平，最终降低老年病的发病率，都是我们要研究的问题。”蔡对说道。

首次发现两个关键基因

蔡实验室的早期工作发现，在线虫中催化多巴胺合成的多巴脱羧酶在衰老过程中表达减少，从而导致多巴胺水平降低和一些相关行为功能的退化。

基于这一线索，研究人员用荧光蛋白标记多巴脱羧酶来筛选相关基因，最终发现了59个候选基因。据报道，其中10种与退化性疾病或细胞老化有关，而其余49种首次被发现影响老化过程。

然后，通过构建这些候选基因的相互作用网络，他们发现baz-2和set-6这两个基因位于网络的关键节点，主要在神经系统中表达。

随后，研究人员用模型生物线虫做了实验。对线虫行为的研究表明，缺乏baz-2和set-6基因的突变线虫的进食能力和其他行为能力比老化的野生型线虫慢得多，并且它们还延长了它们的寿命。

这些基因是如何工作的？

那么这两个抗衰老目标基因是如何调节衰老的呢？研究人员使用各种高通量测序方法进行综合分析，发现baz-2和set-6通过调节线粒体功能相关基因的表观遗传修饰来调节它们的表达。

此外，研究人员发现baz-2的人类同源蛋白baz2b的表达随着年龄的增长而增加。

为了验证降低baz2b的功能是否也能抗衰老，研究人员构建了baz2b敲除小鼠。他们发现野生老鼠会变得“中年发福”，而被baz2b击倒的老鼠在衰老过程中会保持更“苗条”的身材。更重要的是，行为测试的结果显示老的baz2b基因敲除小鼠比野生型小鼠保持更好的认知能力。这表明baz2b也调节哺乳动物的衰老过程，是一种新的抗衰老靶基因。

同样，他们也证实了另一组基因set-6与其人类同源基因ehmt1具有相似的作用机制。降低ehmt1基因的功能可以改善线粒体功能。

或者帮助开发老年痴呆症药物

《自然》杂志的评论员评论道:“这是一个全新的发现。”这些基因的发现为进一步全面研究衰老过程中的行为退化机制奠定了基础。

蔡解释说:“我们的研究首次以衰老过程中的行为退化为切入点进行全基因组遗传筛选，发现了许多可能调控衰老过程中行为退化的基因。这也是首次从基因水平上全面了解衰老过程中行为退化的机制。”。

“我们发现的两个表观遗传调节因子可以加速衰老过程中的行为退化，这两个因子很可能成为抗衰老药物的靶点。”蔡说，其中一个基因，特别是baz2b，不仅可以加速衰老过程中认知行为的退化，而且与阿尔茨海默病(Alzheimer病)呈正相关，这表明这些基因可以作为抗衰老药物的靶点。

研究人员表示，由于从研究中筛选出的表观遗传调节因子的表达水平与阿尔茨海默病的进展呈正相关，下一步是确定阿尔茨海默病模型小鼠中发现的表观遗传调节因子是否能影响该病中的精神衰退行为并探讨其机制。与此同时，他们将试图通过靶向发现的表观遗传调节因子来筛选能够在疾病过程中调节衰老或行为退化的小分子药物。

来源：搜狐微门户