中国科学家:长寿秘诀关键

文章作者:管理一号 | 2019-01-07
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图片:Christine Daniloff/MIT

海南人长命的诀窍是什么?中国科学院昆明动物研讨所和海南医学院的研讨人员联合展开了研讨。他们最近宣布在Genome Research上的研讨以为,自噬-溶酶体功用增强可能是人类健康长命的诀窍之一,并且这一长命机制还能够在必定程度上遗传给子孙。

  海南素有“国际长命岛”之称,据海南省卫生健康委发布的陈述,到2018年3月8日,海南全省健在的百岁白叟有1565名,均匀每10万人中健在的百岁及以上白叟有17.13人,远远超越联合国规则的“长命之乡”的规范。那这种长命成因能在科学上找到依据吗?

  自噬推迟变老

  为此,中国科学院昆明动物研讨所和海南医学院的研讨人员对171名海南百岁白叟和近亲进行了RNA测序剖析,其间包含海南76位百岁白叟,54位百岁白叟的子一代以及41位百岁白叟子一代的爱人,对他们的外周血白细胞转录组数据进行了剖析,发现百岁白叟的自噬-溶酶体通路基因表达上调。

 

最新一期Genome Research以中国传统寿仙作为封面。

该研讨团队挑选了四个自噬-溶酶体通路的基因,分别为CTSB、ATP6V0C、ATG4D以及WIPI1,在人胚肺成纤维细胞IMR-90中进行基因的过表达试验,发现这4个基因的高表达可以增强细胞的自噬功用,并推迟细胞变老。

  别的,研讨人员还对果蝇的Atg18a基因进行了过表达,该基因与人类的WIPI1是同源基因,Atg18a表达的提高可以明显延伸果蝇寿数。因而,研讨人员以为组学剖析、细胞和果蝇的试验,都反响了自噬-溶酶体信号通路功用增强或许有助于人类健康寿数的延伸。

  自噬是一个触及细胞本身结构经过溶酶体机制被分化的进程,它可以协助细胞产品在组成、降解以及循环三个进程中坚持一个平衡状况。从字面来看,就是“自己吃自己”,动物细胞是一个三层结构,最外面是细胞膜,中心是细胞质,细胞核被包裹在最里边。大部分功用性细胞器和生物分子悬浮在细胞质中,许多细胞活动都在细胞质中进行。由于生理生化反响许多且很杂乱,经常会发生很多残渣,致使细胞活动受到影响乃至阻滞。在这种情况下,自噬效果显得非常重要,它可以铲除细胞质中的代谢残渣,康复正常的细胞活动。简略地说,自噬是一套收回再利用的体系。2016年,由于“对细胞自噬机制的发现”,日本科学家大隅良典获得了诺贝尔生理学或医学奖。

 

图A展示了自噬的过程,图B,C分别在组织切片和荧光层面展示了自噬体。图片来源:Wikipedia

假如能够依照需求敞开自噬功用不仅能推迟变老,还有或许治好疾病,可是自噬功用要怎么敞开呢?剑桥大学的分子神经遗传学教授David Rubinsztein称在小鼠中的研讨标明,运用基因修改东西、药物、禁食能够激起细胞的自噬效果,而在此种情况下,实验鼠的寿数更长。在老鼠身上,能够看到24小时禁食能促进体内细胞的自噬效果,在单个部位更快,比方肝脏。尽管恰当的禁食是有用的,可是并不知道为了取得细胞自噬带来的优点,人体需求禁食多长时间。David Rubinsztein表明,现在关于禁食是怎么触发人类体内的细胞自噬效果还没有定论。

  论文的榜首作者、中国科学院昆明动物研讨所的肖富辉提出,经过饥饿诱导的办法能够增强自噬-溶酶体功用。他撰文指出,“当咱们处于饥饿情况时,机领会主动激起体内的自噬-溶酶体体系”,把在变老过程中发作的损害和有害物质消化掉,并使用降解发作的物质进行代谢使用,释放出能量坚持机体生计。”不过,他也提示,可不能为了健康长命而不吃饭,确保生物体必需的营养成分的情况下,约束摄入的总热量是一种不错的挑选。

  线粒体与长命

  此次宣布在Genome Research上的研讨,并不是初次针对海南长命白叟的研讨。据新华每日电讯报导,该研讨团队从前发现:长命白叟的能量代谢情况要明显优于一般白叟。2016年,中科院昆明动物研讨所团队宣布在《变老神经生物学》上的文章显现,海南长命白叟的线粒体DNA拷贝数水平明显高于一般晚年人群,研讨人员以为,线粒体功用的坚持或许是百岁白叟坚持健康,并能够长命的要害。研讨人员采集了海南省澄迈县60余个长命家系共206个家庭成员的血液样本,剖析其血液白细胞线粒体DNA,发现长命者子代的线粒体拷贝数水平要明显高于同龄人,并且与亲代的线粒体DNA拷贝数高度相关。尔后,研讨人员对长命家系人群的转录组测序信息进行剖析,发现SSBP4基因是调控长命家系线粒体DNA拷贝数遗传的要害要素。

 

     线粒体结构,里边包括许多线粒体DNA。图片来历:Science struck

  在海南省万宁市,研讨人员也采集了153个样本,相同的成果得到了验证。在承受媒体采访时,何永捍表明,能量代谢反常与器官变老和疾病密切相关,而线粒体是发作能量及能量代谢的中心细胞器,线粒体功用的减退、线粒体DNA的骤变或损害被以为是变老及相关疾病发作的重要根底。

  生活习惯决定寿命?

  长命的影响要素非常复杂,从前有许多研讨调查了寿数的遗传效应,期望了解在决议人的寿数长短方面,基因究竟能起多大效果?尽管不同的研讨定论纷歧,但最高比重也仅占30%。在最近的大数据研讨中,研讨人员乃至提出基因对寿数的影响比重乃至缺乏7%,无血缘关系的夫妻之间的寿数相关性,反而比兄弟姐妹和爸爸妈妈之间的相关性更严密。

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