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一种蛋白质可能如何影响人类衰老

我们是否找到了生命的“阿喀琉斯之踵”?

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研究人员可能已经发现了一种普遍导致衰老的原因:一种关键的蛋白质,它在从酵母到小鼠的各种生物体中都起着双重作用,并且随着生物体的衰老而变得不堪重负。该蛋白质负责修复 DNA 损伤和调节基因表达(例如,确保肝脏功能所需的基因不会突然在脑中开启),一项新研究表明,当该蛋白质忙于修复 DNA 时,它就无法执行其另一项任务。首席研究员 David Sinclair 说:

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“衰老的一个想法是 DNA 会受到损伤或突变……但也许主要罪魁祸首是基因开启和关闭的影响,而这应该是可逆的”[Wired News]。

大约十年前,研究人员发现了一种名为 Sir2 的蛋白质,它会在酵母细胞中迅速到达断裂的 DNA 位点并修复断裂。但为了做到这一点,Sir2 必须放弃其在酵母基因组其他地方使一个不育基因失活的工作。结果是酵母细胞拥有完整的 DNA,但却是不育的,这是真菌衰老的一个症状……“这可能是一个非常根本的生命‘阿喀琉斯之踵’,”Sinclair 说 [ScienceNOW Daily News]。

现在,Sinclair 的团队已经发现了哺乳动物中与 Sir2 相当的蛋白质,称为 SIRT1,并确定它在衰老的小鼠中也扮演着类似的角色:当它专注于修复 DNA 损伤时,它就会忽视其基因调控职责。在发表于 Cell [需要订阅] 的研究中,研究人员用过氧化氢处理小鼠干细胞,以模拟动物衰老时发生的 DNA 损伤,然后观察

SIRT1 从基因组的调控区域迁移到 DNA 链断裂的许多区域。因此,正常情况下被关闭的基因突然变得活跃。曾经精细调控的基因表达模式变得一团糟 [Technology Review]。

该研究还探讨了这种衰退是否可以预防或逆转。Sinclair 的团队给小鼠服用了白藜芦醇,这是红酒中发现的已知可以改善 SIRT1 功能的化学物质,并且还通过基因工程使小鼠能够自然产生更多的 SIRT1。他们发现这两种策略都将易患癌症的小鼠的寿命延长了 24% 至 46%。Sinclair 说:

“这篇论文实际上暗示衰老的某些方面可能是可逆的……这听起来很疯狂,但原则上应该可以恢复年轻时期的基因组,恢复开启和关闭的模式”[Boston Globe 博客]。

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