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Nature子刊 | 平均寿命延长30%,关键机制终获破解!

首页 » 《转》译 2019-05-28 转化医学网 赞(2)
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导读
从古至今,人类对长寿的渴望从未减弱,随着医疗水平的改善和科技的发展,人类的平均寿命在过去几个世纪得到了显著延长,即便如此,科学家们也从未停止对衰老的探索。



从古至今,人类对长寿的渴望从未减弱,随着医疗水平的改善和科技的发展,人类的平均寿命在过去几个世纪得到了显著延长,即便如此,科学家们也从未停止对衰老的探索。


最近,知名学术期刊Nature子刊《SCientific Reports》刊登了一篇关于衰老与长寿的深度文章。从对长寿蠕虫的研究中发现了衰老相关的生物标志物,确定了10种候选药物,其中一种在他们的实验模型即非寄生虫蛔虫秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中将平均寿命延长了30%。


生物标志物是转录组学特征,人类细胞的转录组可以用来预测细胞来源的人的年龄。转录组代表特定细胞或组织在特定时间内存在的所有RNA的信息。这是一种解释细胞信息的新方法。不仅如此,转录组是由来自相对较少基因的表达数据组成。因此,它有助于缩小从FDA批准的药物数据库中寻找潜在的延长寿命药物的范围,从而高效筛选出目标候选药物。衰老的机制实在是太过复杂。退化过程跟几千个基因相关。在不改变老化的潜在分子机制的情况下,老化率依然可能会受到影响。


不仅如此,单纯延长人类寿命,有时会引起某些争议,比如人口负担增加。但是如果换一个说法,比如说让你老了不受阿兹海默病的困扰,几乎没有人会质疑。由于年龄是导致很多疾病的头号风险因素,科学家现在已经把抗衰老的目标定为使人拥有更长的健康时间,避免疾病的困扰,而不单单是寿命的延长。


在抑制选定的衰老相关靶基因后,科学家们使用了突变体秀丽隐杆线虫以及正常的野生型秀丽隐杆线虫作为实验模型。他们评估了一系列成年人的蠕虫表达谱,利用机器学习技术分析这些实验结果,并将它们与公共资源提供的早期数据进行比较。通过分析独特的MetaWorm数据集,科学家们证实并扩展了伴随线虫衰老的转录组学转变模式。


虽然实验顺利展开,但研究人员仍然充满了担忧:一种极度长寿的线虫的衰老可能与正常的野生型线虫完全不同,Fedichev表示,在这种情况下,寿命的根本延长将需要复杂的干预措施,对衰老急剧减缓的动物的研究无助于我们寻求真正有效的抗衰老疗法。


事实证明,在分子水平上,线虫老化的过程总是以同样的方式展开,所有观察到的寿命差异似乎都反映了衰老速度的变化。研究人员提出,在没有遗传干预的情况下,应该可以实现类似的实验效果。


为了验证这一假设,他们采用了麻省理工学院和哈佛大学布鲁塞尔研究所科学家创建的连通图(CMAP)。CMAP包含有关几乎所有FDA批准的药物对人体细胞基因活性影响的信息。通过寻找改变人类衰老基因表达的药物,从CMAP数据库中的1,309种药物中,研究人员选择了10种候选物,这些药物中有六种之前曾表现出抗衰老的可能性,其余4种药物在此之前则从未被研究过。实验证明,所有这些药物都可以减缓线虫的衰老,尽管程度不同,最有效的一种化合物使线虫寿命延长了30%。

四个长寿命突变体和秀丽隐杆线虫野生型(Bristol-N2,菌株DRM),和三个延长寿命的RNAi处理组对照


文章作者表示,观察到的生存曲线和老化轨迹的时间尺度,以及与衰老相关的基因表达变化的模式,似乎普遍存在于我们的实验中测试的极其多样化的生物条件中,由此我们推断,通过稳定基因调控网络和减缓衰老速度,而不是通过定性改变整个生物体的分子机制,可以实现延长寿命的效果。这意味着超长寿命线虫的衰老过程给予我们以新的思路,开辟了一种新的治疗方式,安全无害且有效的治疗方式。(转化医学网360zhyx.com)


参考文献

Andrei E.Tarkhov RamaniAlla SrinivasAyyadevara A universal transcriptomic signature of age reveals the temporal scaling of Caenorhabditis elegans aging trajectories


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