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我国科学家揭示衰老新机制

澳门威尼斯人官网 |    发布时间:2023-01-07 10:38:10.0 |

光明日报北京1月7日凌晨电(记者齐芳)人为什么会衰老?目前尚没有正确答案。中国科学院动物研究所刘光慧课题组、曲静课题组和中国科学院北京基因组研究所张维绮课题组合作发现,这或许与人类基因组中古病毒的“复活”有关。

这一成果于北京时间1月7日在国际学术期刊《细胞》上在线发表。

刘光慧解释,人类与病毒是协同进化关系。其中,内源性逆转录病毒(Endogenous Retrovirus, ERV)是数百万年前远古逆转录病毒入侵整合到人类基因组的遗迹——“古病毒化石”。在漫长的岁月里,大量ERV的遗传信息被人类细胞俘获,并经过突变、缺失等变异成为人类基因组中的“暗物质”潜伏下来,占据了人类基因组序列的8%左右,成为重要的基因记忆。

那么,它们是否与人类衰老过程有关?

我国科研人员关注到了这个关键问题。曲静说:“我们研究首次发现了年轻的ERV亚家族在细胞衰老过程中被再度唤醒,提出了古病毒复活介导衰老程序化及传染性的理论,并且创新性地发展出阻断ERV古病毒复活及扩散以实现延缓衰老的多维干预策略。”

研究人员利用团队建立的不同衰老研究体系,结合高通量链特异性转录本测序、全基因组DNA甲基化测序、高分辨率单分子RNA原位杂交、免疫电镜和高灵敏的液滴数字PCR等多学科交叉技术,发现衰老细胞中表观遗传去抑制(如异染色质减少)导致基因组中ERV的转录激活并翻译出病毒蛋白,进而包装成为病毒颗粒。张维绮说:“一方面,衰老细胞中ERV的反转录产物通过激活cGAS-STING天然免疫通路诱发细胞衰老和炎症;另一方面,衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液介导的方式在器官、组织、细胞间有效传递并放大衰老信号,最终使得年轻细胞因受‘感染’而老化。”深入的机制研究表明,ERV反转录产物在宿主细胞胞浆中的出现,会激活初始细胞及被感染细胞中固有的病毒防御机制。这种本能的细胞抗病毒反应意在降低病毒的损害,然而事与愿违,这些防御性机制却恰恰促进了细胞的早衰。

研究人员不仅详细阐释了这一过程的全链条机制,还开发出针对不同环节的有效抑制ERV古病毒复活及清除病毒颗粒的干预策略,进而实现了组织和机体衰老的延缓。曲静说:“我们的研究以ERV古病毒复活链条的不同环节为靶标发展出多样化的衰老干预技术,为衰老相关疾病的防治提供了新的策略,对衰老转化医学领域具有潜在的应用价值。”

“这项研究只是开端。”刘光慧表示,围绕着衰老伴随的ERV古病毒激活,将会涌现出更多的科学问题,例如ERV是否与老年健康相关?是否会选择性驱动特定衰老相关疾病的发生?体液中ERV检测能否应用于衰老和老年疾病的评估和预警?刘光慧说:“希望随着科学研究不断深入和技术手段的日益革新,这些谜题可得以逐一解决。”

《光明日报》( 2023年01月07日 04版)


来源:光明日报

作者:齐芳

责任编辑:冯峥

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