Cell子刊：追寻“分子不老泉”

加州大学伯克利分校的研究人员，在老年小鼠的造血干细胞中增加了一个长寿基因的表达，使老化的干细胞重获青春，文章于一月三十一日周四发表在Cell旗下的Cell Reports杂志上。

　　

生物通报道：加州大学伯克利分校的研究人员，研究衰老的分子机制取得了重大进展，也为治疗衰老相关的退行性疾病带来了希望。

研究人员在老年小鼠的造血干细胞中增加了一个长寿基因的表达，使老化的干细胞重获青春，文章于一月三十一日周四发表在Cell旗下的Cell Reports杂志上。研究显示，sirtuin蛋白家族的一员SIRT3能够帮助老化的造血干细胞应对氧化应激。提高老化造血干细胞中的SIRT3水平，可以增强其生成血细胞的能力，逆转衰老相关的干细胞功能下降。

“sirtuin蛋白对衰老有调节作用，这一点并不新鲜。不过，我们的研究首次用sirtuin蛋白真正逆转了衰老相关的功能退化，我认为这非常令人兴奋，”研究的主要研究者，加州大学伯克利分校助理教授Danica Chen说。“这为治疗衰老相关的退行性疾病带来了希望。”

在过去的十到二十年间，科学家们对衰老的了解有了许多突破。人们认识到衰老并不是不可空的随机过程，而是和发育一样受到了高度调控，这也使人们相信可以对该过程进行操控。

分子不老泉

“有研究显示，即使是一个基因的突变也可能延长寿命，” Chen说。“问题在于，我们是否对这一过程有足够的了解，可以真正挖掘出分子不老泉。我们又能否真正逆转衰老？”

随着Sirtuin蛋白在衰老过程中的重要性日益凸现，该家族在这一领域独领风骚。值得注意的是，SIRT3被发现于细胞的线粒体，而这种细胞器帮助控制生长和死亡。热量限制在许多物种中都成功延长了寿命，有研究显示SIRT3基因在该过程中被激活。

成体干细胞负责维持和修复组织，这一功能随着年龄增长而逐渐减退。研究人员针对造血干细胞进行了研究，因为它们能够完全重建血液系统，这也是骨髓移植成功的基础。

令人吃惊的是，在青年小鼠中SIRT3缺失并没有对血液系统造成什么影响。但到了晚年，与同龄的普通小鼠相比SIRT3缺陷型小鼠的造血干细胞明显更少，其再生能力也显著降低。

研究显示，青年小鼠的造血干细胞功能良好，氧化应激水平也相对较低。氧化应激水平是代谢的有害副产物给机体造成的负担。在青年阶段，机体的抗氧化防御能够轻易处理较低的氧化应激水平，因此SIRT3就没那么重要。

“在衰老的同时抗氧化机能也开始衰退，机体产生的氧化应激增多而且无法有效去除，所以氧化应激水平累积起来，” Chen说。“在这种情况下，抗氧化系统无法提供足够的保护，此时就需要SIRT3来增强其功能。不过，SIRT3水平也随着年龄增长而下降，随着时间推移抗氧化系统慢慢不堪重负。”

老年鼠的新鲜血液

研究人员在老年小鼠的造血干细胞中提高了SIRT3水平，让老化的造血干细胞重获青春，增强了它们生成新血细胞的能力。SIRT3是否能确实延长寿命还需要进一步研究，不过Chen指出延长寿命并不是这项研究的唯一目的。“衰老研究领域的一个主要目标是，用基因调控知识来治疗衰老相关疾病，”她说

 

（生物通编辑：叶予）