科学家们成功地培育出了具有超长端粒的抗衰老小鼠
来源：news medical |作者：Sally Robertson|校审：Kate Anderton|2019-10-17|翻译：聚生物
西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的研究人员已经证明，不使用任何基因修饰技术就可以延长老鼠的寿命。这一发现是几年前发起的一项研究的结果，该研究的目的是研究拥有超长端粒的老鼠。
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考虑到端粒与衰老的关系（端粒随着年龄的增长而变短），Maria Blasco和他的同事决定在CNIO制造出100%细胞端粒超长的小鼠。
研究人员在《Nature Communications》杂志上报道了他们的发现，结果只显示出积极的结果；老鼠的寿命比他们的同类要长，健康得多，同时也没有癌症和肥胖等与年龄相关的疾病。
不需要基因改造
该团队最重要的发现是，在不需要基因改造的情况下，首次实现了延长寿命和改善健康的效果。
布拉斯科说:“这一发现支持了这样一种观点，即在决定寿命时，基因不是唯一需要考虑的因素……在不改变基因的情况下，还有延长寿命的余地。”
端粒在细胞核中形成染色体的末端，保护DNA的遗传完整性。细胞每分裂一次，端粒就会缩短一点，因此衰老的一个特征就是细胞端粒的缩短。
作者表明:“端粒缩短被认为是衰老的主要原因之一，因为端粒过短会导致机体衰老，缩短寿命。”
端粒延长寿命
CNIO的端粒和端粒酶组已经在多项研究中表明，通过激活端粒酶来阻止端粒缩短(端粒酶可以延长端粒)，可以延长寿命，而不会对健康造成任何负面影响。
到目前为止，这些实验都是基于改变基因表达的技术。例如，几年前，该小组开发了一种促进端粒酶合成的基因疗法，并利用它培育出比正常寿命长24%的老鼠，这些老鼠没有患上癌症或其他与年龄有关的疾病。
然而，这一次，团队不需要使用任何基因改变技术。
端粒的生成时间是平常的两倍
2009年，研究人员对诱导性多能干细胞(IPS)进行了实验，这些干细胞取自已经恢复多能(分化成其他细胞类型的能力)的成年生物体。研究人员发现，一旦细胞在培养中分裂一定次数，他们就会获得两倍于通常长度的端粒。这些发现引起了他们的兴趣，他们研究了从胚细胞中提取出来的正常胚胎干细胞是否也能达到同样的效果。
研究小组发现，在多能期，端粒染色质上的某些表观遗传标记有助于端粒酶的延长。这使得端粒长度是正常长度两倍的胚胎细胞得以产生。
接下来，研究小组想要弄清楚这些端粒延长的胚胎细胞是否能产生活老鼠，几年前他们就证明了这一点。这项研究也发表在《Nature Communications》杂志上。
然而，使用的小鼠是嵌合体，它们体内只有30%到70%的细胞是由端粒延长的细胞组成的。这些小鼠的健康状况良好，但研究小组不能排除，健康状况良好还可以归因于端粒正常未改变的细胞的正常功能。
在这项新的研究中，研究人员成功地培育出了体内每个细胞都有超长端粒的老鼠。
这些老鼠寿命更长，患癌症的可能性更小，身材也更苗条
作者表明：“这些老鼠的癌症更少，寿命更长。一个重要的事实是，他们比正常情况下更苗条，因为他们积累的脂肪更少。它们也显示出较低的新陈代谢老化，较低的胆固醇和低密度脂蛋白(坏胆固醇)水平，以及对胰岛素和葡萄糖的耐受性。”
年龄也不会像通常那样严重损害他们的DNA，他们的线粒体功能也更好。
“这些前所未有的结果表明，在特定物种中，端粒比正常长度长并不有害，但恰恰相反:它们具有有益的影响，如延长寿命、延缓新陈代谢年龄和减少癌症，”研究小组总结道。
更具体地说，端粒延长的小鼠的平均寿命比平常长13%。所观察到的代谢变化也很重要，因为这是首次观察到端粒长度与代谢之间的明确关系。
不需要基因改造
然而，研究人员最引人注目的发现是延长寿命，却无需对基因表达进行任何改变。端粒染色质上的表观遗传标记通过修饰基因的工作促进了多能性相的端粒延长，但不改变基因结构。
“延长胚胎细胞保持多能性的时间，以产生端粒更长、免于癌症和肥胖、寿命延长的小鼠，已经足以使小鼠端粒更长、寿命更长。我们提出了一种新的小鼠模型，这种模型在没有任何基因操作的情况下延缓了衰老。”
Journal references:
- Muñoz-Lorente, M. A., et al. (2019). Mice with hyper-long telomeres show less metabolic aging and longer lifespans. Nature Communications. https://www.nature.com/articles/s41467-019-12664-x.
- Varela, E., et al. (2019). Generation of mice with longer and better preserved telomeres in the absence of genetic manipulations. Nature Communications.https://www.nature.com/articles/ncomms11739.
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