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你的细胞里DNA修复主管可能控制你老化的速度

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我们老化的一个解释是细胞DNA中突变的积累

Mohammed Elamine ALIOUI / Alamy

<p一群蛋白质似乎控制着我们体内DNA修复的水平,决定了细胞突变在我们一生中积累的速度,从而可能影响我们的老化速度和寿命。

“这对你的寿命是一个非常可靠的预测指标,无论是在人类还是其他动物中,”加利福尼亚大学圣地亚哥分校的特雷·伊德克尔说。他的团队希望找到能通过提高DNA修复水平来延长寿命的药物。

其他研究人员称,有关这种蛋白质复合物(由两个或更多蛋白质组成,相互作用以执行特定生物功能)影响突变速率的证据令人信服,但仍需要更多工作来确认其与老化和寿命的关联。

<p关于我们为什么会老化,一个解释是细胞DNA中的突变积累导致的。随着这些突变的增加,越来越多的细胞机器变得有缺陷,导致连锁问题。

<p细胞确实有类似维修工作人员的机制,可出去修复破碎的DNA,但它们并不总是足够——也就是说,DNA修复水平不稳定,这可能主要取决于遗传因素。

<p现在,伊德克尔的团队汇集了几条证据线索,表明一个名为梦想(DREAM)的蛋白复合物是决定这种修复水平的主要调节因子——一种维修工作人员的首领。每个复合物——每个不同蛋白质在每个细胞中可以存在多个相同的副本——由几种不同蛋白质结合而成,缩写为DREAM是指组成部分的名字。

<p最初人们认为梦想控制细胞分裂,但事实证明它还关闭了涉及DNA修复的数百种基因,包括BRCA2基因。当该基因发生突变时,会增加患乳腺癌的风险。

<p伊德克尔的团队首先通过观察它控制的300多个基因开发了一种衡量梦想活动的方法,较低的基因活动意味着较高的梦想活动。“这项研究试图一钉定发现,高DREAM [活动]导致老化和寿命缩短,低DREAM则有助于延长寿命,”他说。

<p使用其他研究团队对100,000多只鼠标细胞的数据,研究人员随后展示了具有更高DREAM活动的细胞拥有更多突变。接下来,他们分析了来自92种哺乳动物物种的数据,发现DREAM活动较低与最大寿命较长之间存在强关联。

<p在实验的另一部分中,研究人员分析了90人细胞的研究数据,其中包括80例带有阿尔茨海默病的病例,发现了DREAM活动与该疾病的风险之间的关联。

<p他们还对缺乏梦想基因的老鼠进行了基因工程改造。这是非常困难的——不仅每个组成蛋白质都有其独特的作用,整体上梦想在早期发育中的细胞分裂中起着重要作用,这意味着缺少它的老鼠将无法生存。

<p为了解决这个问题,该团队在老鼠满8周大时敲除了梦想基因,采用了一种由药物触发的遗传系统。与自然老死的老鼠相比,敲除基因的老鼠在死亡后的突变更少——例如,它们的脑细胞中删除和插入的数量少了20%。敲除基因的老鼠并没有延长寿命,但伊德克尔表示,这与他们的修改方式有关。“实际上并没有显示出任何显著的寿命延长,但实验设计只是不正确来观察这点,”他说。“现在我们需要正确进行实验,以了解是否与寿命延长有关。”

<p尽管如此,伊德克尔认为综合证据指向了一个清晰的结论。“我们的研究结果显示,DREAM是老化过程的关键参与者,尤其是在细胞突变的积累中,”他说。

<p“这些是新的重要发现,”英国伯明翰大学的乔·佩德罗·马加利亚斯说。“他们的老鼠数据显示了DREAM和突变水平之间的因果关系。”但他表示,研究人员尚未证明其与老化的因果关系。“为此,他们必须证明突变水平较低的老鼠寿命更长,目前还没有人这么做过。”

<p突变积累是导致老化的关键因素这一观点仍有待确定。支持这一观点的人,比如伊德克尔,指出像变早衰的病症(导致患者过早老化)就涉及到DNA修复的问题。其他人,包括马加利亚斯,指出除增加患癌症风险外,目前缺乏证据证明突变积累是正常老化的因素。

<p即使DREAM复合物确实在老化中发挥了因果作用,其多重功能将使其开发治疗方法变得棘手。“也许完全DREAM功能丧失,和我们做的一样,太过极端,”UCSD团队成员Zane Koch说。“局部DREAM抑制可能是延长寿命的黄金区。”

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