——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
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SIRT6缺失導(dǎo)致靈長類動物腦發(fā)育延緩。資料圖片
小鼠是生物學(xué)家們最常用的實(shí)驗動物,那么在小鼠身上的那些讓人激動的發(fā)現(xiàn),能“照搬”到人類身上嗎?我國科學(xué)家在國際上首次建立了敲除“長壽基因”SIRT6的食蟹猴模型,發(fā)現(xiàn)這個在小鼠身上起關(guān)鍵作用的“長壽基因”在靈長類動物中卻發(fā)揮著非常不同的作用。
該研究的主要完成人、中國科學(xué)院生物物理研究所研究員劉光慧說:“基于小鼠的衰老研究為我們研究人類衰老提供了很多重要的線索,但這一發(fā)現(xiàn)提示我們,這樣的研究結(jié)果如果要用在延緩人的衰老上,可能需要重新審視?!?/p>
這一成果北京時間8月23日在學(xué)術(shù)期刊《自然》上在線發(fā)表。
早在1999年,人們就發(fā)現(xiàn)Sir2基因具有延長釀酒酵母壽命的作用,因此被稱為“長壽基因”,其同源基因SIRT6也被認(rèn)為參與了衰老及壽命的調(diào)控?!伴L壽基因”的作用在對嚙齒類動物的研究中得到了驗證:過量表達(dá)SIRT6能夠延長雄性小鼠的壽命,而敲除SIRT6則會使小鼠表現(xiàn)出皮下脂肪減少、脊柱彎曲和變形、骨密度降低、腸道上皮受損、端粒縮短等加速衰老的表型,且小鼠壽命縮短至約1個月。由于SIRT6在功能上鏈接著表觀遺傳穩(wěn)態(tài)、基因組穩(wěn)定性和代謝調(diào)控,因此SIRT6被認(rèn)為是經(jīng)典的“長壽蛋白”,并成為人們試圖延緩衰老的重要靶標(biāo)。
“但迄今為止幾乎所有SIRT6作為‘長壽蛋白’的證據(jù)均來源于小鼠和其他低等模式生物,它能否在靈長類動物中發(fā)揮類似的功能尚不清楚。”論文通訊作者之一、中國科學(xué)院動物研究所研究員李偉指出。
來自中國科學(xué)院干細(xì)胞與再生創(chuàng)新研究院等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊聯(lián)合攻關(guān),經(jīng)過三年的不懈努力,首次實(shí)現(xiàn)了SIRT6在非人靈長類動物中的全身敲除,獲得了世界上首例特定長壽基因敲除的食蟹猴模型。
劉光慧介紹,與SIRT6敲除小鼠表現(xiàn)的加速衰老表型明顯不同,SIRT6敲除的食蟹猴在出生數(shù)小時內(nèi)即死亡。多項分析結(jié)果顯示,SIRT6敲除的食蟹猴未見加速衰老表型,卻表現(xiàn)出嚴(yán)重的全身發(fā)育遲緩,新生的SIRT6敲除猴的腦、肌肉及多種其他器官組織均表現(xiàn)出明顯的胚胎期未成熟的細(xì)胞和分子特征。此外,利用人類干細(xì)胞模型開展的研究表明,SIRT6缺乏也可阻滯人類神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元的分化,并導(dǎo)致腦發(fā)育遲緩。
值得一提的是,就在該文章上線前不久,美國著名生物學(xué)家莫斯塔夫斯基等人也報道了攜帶SIRT6酶活缺失單點(diǎn)突變的人類胚胎,這些胚胎均停滯于妊娠中后期。他們的發(fā)現(xiàn)與我國科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)不謀而合。
這一研究本身對臨床認(rèn)識胎兒發(fā)育停滯或圍產(chǎn)期致死具有重要意義。“這提示我們,即便同為哺乳動物,只決定低等動物衰老的基因?qū)θ祟悂碚f也可能意味著更多的功能,比如調(diào)節(jié)發(fā)育?!眲⒐饣壅J(rèn)為,有了治療的靶向,科學(xué)家就可以為維護(hù)人類健康做更多工作。
?。ㄔd于《光明日報》 2018-09-01 09版)
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