科學家成功轉移長壽基因為延長人類壽命鋪平道路
羅切斯特大學(University of Rochester)的科學家們通過一項開創性的努力,成功地將裸鼴鼠的長壽基因轉移到了小鼠身上,從而增強了小鼠的健康,延長了小鼠的壽命。裸鼴鼠以其長壽和對老年性疾病的超強抵抗力而聞名,長期以來一直吸引著科學界的關注。
羅切斯特的研究人員通過將一種負責增強細胞修復和保護的特定基因引入小鼠體內,為揭開衰老的秘密和延長人類壽命開闢了令人興奮的可能性。
羅切斯特大學生物學和醫學多麗絲-約翰斯-切瑞教授維拉-戈爾布諾娃說:”我們的研究提供了一個原理證明,即在長壽哺乳動物中進化出的獨特長壽機制可以輸出,以改善其他哺乳動物的壽命。”
戈爾布諾娃與生物學教授安德烈-塞盧安諾夫及其同事在發表於《自然》的一項研究中報告說,他們成功地將裸鼴鼠體內負責製造高分子量透明質酸(HMW-HA)的基因轉移到了小鼠體內。這改善了小鼠的健康狀況,並使小鼠的中位壽命延長了約4.4%。
抗癌的獨特機制
裸鼴鼠是一種小鼠體型的囓齒類動物,在同體型的囓齒類動物中壽命特別長;它們可以活到41 歲,幾乎是同體型囓齒類動物的十倍。與許多其他物種不同的是,裸鼴鼠在衰老過程中通常不會感染疾病,包括神經變性、心血管疾病、關節炎和癌症。戈爾布諾娃和塞盧安諾夫投入了數十年的研究,以了解裸鼴鼠用來保護自己免受衰老和疾病侵襲的獨特機制。
羅切斯特大學的研究人員成功地將裸鼴鼠的長壽基因轉入小鼠體內,從而改善了小鼠的健康狀況,延長了小鼠的壽命。圖片來源:羅切斯特大學照片/J.Adam Fenster
研究人員之前發現,HMW-HA是裸鼴鼠對癌症具有非同尋常的抵抗力的機制之一。與小鼠和人類相比,裸鼴鼠體內的HMW-HA大約多十倍。當研究人員從裸鼴鼠細胞中移除HMW-HA 時,細胞更容易形成腫瘤。戈爾布諾娃、塞盧阿諾夫及其同事希望觀察HMW-HA 的積極作用是否也能在其他動物身上重現。
轉移產生HMW-HA 的基因
研究小組對小鼠模型進行了基因改造,使其產生了裸鼴鼠版本的透明質酸合成酶2基因,該基因負責製造產生HMW-HA的蛋白質。雖然所有哺乳動物都有透明質酸合成酶2 基因,但裸鼴鼠版本的基因似乎得到了增強,以驅動更強的基因表達。
研究人員發現,擁有裸鼴鼠版本基因的小鼠對自發性腫瘤和化學誘導的皮膚癌有更好的保護作用。與普通小鼠相比,這些小鼠的總體健康狀況也有所改善,壽命更長。隨著裸鼴鼠版基因小鼠的衰老,它們身體不同部位的炎症減少了–炎症是衰老的標誌–而且腸道也保持得更健康。
雖然還需要進一步研究HMW-HA 究竟為何具有如此有益的作用,但研究人員認為這是由於HMW-HA 能夠直接調節免疫系統。
人類的青春之泉?
這些發現為探索如何利用HMW-HA改善人類壽命和減少炎症相關疾病提供了新的可能性。
“從在裸鼴鼠體內發現HMW-HA到證明HMW-HA能改善小鼠健康,我們花了10年時間,”戈爾布諾娃說。”我們的下一個目標是將這種益處轉移到人類身上”。
他們認為可以通過兩種途徑實現這一目標:一是減緩HMW-HA 的降解,二是增強HMW-HA 的合成。塞盧阿諾夫說:”我們已經確定了減緩透明質酸降解的分子,並正在進行臨床前試驗。希望研究結果將提供第一個,但不是最後一個例子,說明如何從長壽物種的長壽適應性調整到有利於人類的長壽和健康。”