研究人员发现，长寿生物体通常表现出参与DNA修复，RNA运输和细胞骨骼组织的基因的高表达，以及参与炎症和能量消耗的基因的低表达。来自罗切斯特大学的研究人员对长寿遗传学感兴趣
研究人员发现，长寿生物体通常表现出参与DNA修复，RNA运输和细胞骨骼组织的基因的高表达，以及参与炎症和能量消耗的基因的低表达。
来自罗切斯特大学的研究人员对长寿遗传学感兴趣，他们提出了对抗衰老和与年龄相关的疾病的新目标。
以截然不同的速度衰老的哺乳动物是通过自然选择创造的。例如，裸鼹鼠的寿命可能长达41年，比小鼠和其他同等大小的啮齿动物长10倍以上。
什么原因导致寿命延长？根据罗切斯特大学生物学家最近的一项研究，这个难题的一个关键组成部分是在控制基因表达的机制中发现的。
Vera Gorbunova，Doris Johns Cherry生物学和医学教授，Andrei Seluanov，该出版物的第一作者，Jinlong Lu，Gorbunova实验室的博士后研究员，以及其他研究人员在最近发表在Cell Metabolism上的一篇论文中研究了与长寿相关的基因。
他们的研究结果表明，控制基因表达的两种调节机制，称为昼夜节律和多能性网络，对长寿至关重要。这些发现对于了解长寿是如何产生的以及为对抗衰老和与年龄相关的疾病提供新的目标具有重要意义。
在比较26个具有不同寿命的物种的基因表达模式时，罗切斯特大学的生物学家发现，不同基因的特征由昼夜节律或多能性网络控制。图片来源：罗切斯特大学插图/朱莉娅·乔什佩
长寿基因比较
最长寿命从两年（鼩鼱）到41年（裸鼹鼠）不等，研究人员分析了26种哺乳动物的基因表达模式。他们发现了数千个与寿命呈正或负相关的基因，这些基因与物种的最大寿命有关。
他们发现，长寿物种往往具有参与能量代谢和炎症的基因表达低;以及参与DNA修复，RNA转运和细胞骨骼（或微管）组织的基因的高表达。Gorbunova和Seluanov先前的研究表明，更有效的DNA修复和较弱的炎症反应等特征是寿命长哺乳动物的特征。
对于短命物种来说，情况恰恰相反，它们往往具有高表达参与能量代谢和炎症的基因，而参与DNA修复，RNA运输和微管组织的基因表达较低。
长寿的两大支柱
当研究人员分析调节这些基因表达的机制时，他们发现有两个主要系统在起作用。负寿命基因 - 那些参与能量代谢和炎症的基因 - 由昼夜节律网络控制。也就是说，它们的表达仅限于一天中的特定时间，这可能有助于限制基因在长寿物种中的整体表达。
这意味着我们至少可以对负寿命基因进行一些控制。
“为了活得更长，我们必须保持健康的睡眠时间表，避免在夜间暴露在光线下，因为它可能会增加负寿命基因的表达，”Gorbunova说。
另一方面，积极的寿命基因 - 那些参与DNA修复，RNA运输和微管的基因 - 由所谓的多能性网络控制。多能性网络参与将体细胞（任何不是生殖细胞的细胞）重新编程为胚胎细胞，胚胎细胞可以通过重新包装随着年龄增长而变得杂乱无章的DNA来更容易地恢复活力和再生。
“我们发现进化已经激活了多能性网络，以实现更长的寿命，”Gorbunova说。
因此，多能性网络及其与正寿命基因的关系是“了解长寿如何进化的重要发现，”Seluanov说。“此外，它可以为新的抗衰老干预措施铺平道路，激活关键的积极寿命基因。我们预计成功的抗衰老干预措施将包括增加正寿命基因的表达和减少负寿命基因的表达。
参考文献：“比较转录组学揭示了昼夜节律和多能性网络是长寿调节的两大支柱”，作者：J. Yuyang Lu， Matthew Simon， Yang Zhao， Julia Ablaeva， Nancy Corson， Yongwook Choi， KayLene Y.H. Yamada， Nicholas J. Schork， Wendy R. Hood， Geoffrey E. Hill， Richard A. Miller， Andrei Seluanov and Vera Gorbunova， 16 May 2022， Cell Metabolism.
DOI： 10.1016/j.cmet.2022.04.011
该研究由国家老龄化研究所资助。