遗传机制可以作为筛选新药物以延长健康寿命的路线图
来源：news medical | 校审：Kate Anderton | 2019-10-10 | 翻译：聚生物
上世纪90年代，一种实验性蠕虫的单一基因突变可能使其寿命延长一倍，这一发现引发了对衰老分子生物学的研究热潮，并引发了人们希望开发药物疗法或其他干预措施来延长健康人的寿命。但正如科学界经常遇到的情况，衰老的基因调控比最初出现的要复杂得多。
MDI生物实验室科学家Jarod Rollins博士和Aric Rogers博士合著的一篇新论文阐明了这种复杂性的本质，该论文描述了转录后或从生物体DNA转录出基因蓝图后调节寿命的机制。这些机制的确定将作为筛选新的、更具体的药物以延长健康寿命的路线图。
这项研究是在秀丽隐杆线虫（c.elegans）身上进行的，这是一种微小的线虫，由于其基因与人类相似，而且寿命短，这使得科学家能够轻松地研究延长寿命的干预措施，因此在衰老研究中是很受欢迎的模型生物。
“MDI生物实验室致力于转化研究，或者可以转化为治疗方法的研究，以改善我们在再生和老化的重点领域的人类健康，”医学博士赫尔曼·哈勒说。因为它以控制寿命的转录后机制的形式确定了新的潜在药物靶点，所以这项研究对于筛选延长健康人类寿命的新疗法将具有非常重要的意义。”
最近发表在《Life Science Alliance》杂志上的论文《饮食限制诱导长寿基因转录后调控》（Dietary Restriction Induces Post-transcriptional Regulation of Longevity Genes）是MDI生物实验室Rollins和Rogers实验室五年研究的成果。
科学家们利用生物信息学或数据分析技术，比较了正常饮食和限制饮食的蠕虫的基因。饮食限制，或称dr（Dietary restriction ），是指在不会营养不良的情况下限制卡路里摄入，是已知的最有效的延长寿命的干预措施，已被证明能延长寿命，延缓从单细胞酵母菌到灵长类动物等多种物种与年龄相关的退行性疾病的发病。
关于dr延长寿命作用的科学证据引发了一项研究，即开发“模拟dr”（DR mimetics），即无需显著减少卡路里就能模拟dr作用的药物。除了难以坚持之外，这样的饮食还伴随着负面的副作用，包括对寒冷的敏感性增加、能量和性欲的丧失。这些新机制的识别为开发新的、更精确的模拟dr开创了可能性。
MDI生物实验室Jarod Rollins博士：“关于长寿在基因水平上是如何调控的，科学界已经知道了很多，但如果我们只看转录调控角度，就不完整了。通过这项研究，我们正在深入到更多的监管层，这让我们离延长健康人类寿命又近了一步，而不需要大幅限制卡路里或服用药物，因为这些药物的针对性较差，更容易导致不良反应。”
DR模拟的目标是获得细胞中的适应性程序，当有机体暴露于生存威胁(如营养缺乏)时，这些程序就会被激活。在这种情况下，细胞机制从强调生长和繁殖，这需要昂贵的细胞资源，转移到强调生存。为了确保生物体在条件改善时能够生存下来并进行繁殖，大自然试图确保其细胞以最高效率运作。
除了证实现有的关于DR适应性反应的理论外，这篇论文还强调了转录后调控的重要性，即在细胞核内的DNA被“读”或“转录”后发生的调控。对基因转录后表达水平控制机制的研究为筛选或测试可能具有长寿效应的药物指明了一条途径。
“我们发现，有数百种基因几乎只在转录后水平受到调控，”Rollins说。“这些基因之前并不被认为与长寿有关。如果科学家只关注转录水平，这种水平的调控就可能会被忽略。这些机制的确定让我们更好地了解DR的工作原理，并为衰老生物学界开辟了一个全新的潜在研究领域。”
Source:
Journal reference:
Rollins, J. A. et al. (2019) Dietary restriction induces posttranscriptional regulation of longevity genes. Life Science Alliance. doi.org/10.26508/lsa.201800281
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