裸鼹鼠的"长寿"基因延长了小鼠的寿命和健康状况

裸鼹鼠的"长寿"基因延长了小鼠的寿命和健康状况罗切斯特大学（UniversityofRochester）的科学家将裸鼹鼠（Heterocephalusglaber）作为研究对象已经有一段时间了，他们之前已经确定了裸鼹鼠独特的细胞衰老机制是如何为其长寿（长达41年，期间雌鼠还能保持生育能力）和抵抗衰老相关疾病奠定基础的。在此基础上，研究人员对小鼠进行了基因改造，使其产生裸鼹鼠版本的透明质酸合成酶2基因，该基因能制造一种产生高分子量透明质酸（HMW-HA）的蛋白质。虽然所有哺乳动物都有透明质酸合成酶2，但裸鼹鼠的透明质酸合成酶2基因在某种程度上得到了增强，从而推动了更强的基因表达。这种改造直接改善了衰老小鼠的整体健康状况，并使中位寿命延长了约4.4%。罗切斯特大学生物学和医学教授维拉-戈尔布诺娃（VeraGorbunova）说："我们的研究提供了一个原则性证明，即在长寿哺乳动物物种中进化出的独特长寿机制可以输出，以改善其他哺乳动物的寿命。"虽然这种增长看起来并不多，尤其是对于一种寿命不到18个月的动物来说，但这并不是微不足道的。对于人类来说，同样的增长将使80岁的老人多活3.5年。带有裸鼹鼠版本透明质酸合成酶2基因的小鼠具有更好的抗癌能力，身体各部位的炎症较少，肠道也更健康。裸鼹鼠体内的HMW-HA含量是人类的10倍；如果从它们体内移除HMW-HA，它们的细胞更容易形成癌症肿瘤。虽然还需要更多的研究，但科学家们相信，这些益处源于HMW-HA对免疫系统的直接调节。"从在裸鼹鼠体内发现HMW-HA到证明HMW-HA能改善小鼠的健康状况，我们花了10年时间，"戈尔布诺娃说。"我们的下一个目标是将这种益处转移到人类身上"。罗切斯特大学生物学教授安德烈-塞卢安诺夫说："我们希望，我们的研究结果将提供第一个，但不是最后一个例子，说明长寿物种的长寿适应性如何适应人类的长寿和健康。"这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379193.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379193.htm

中国科学家首次捕获全新长寿基因

中国科学家首次捕获全新长寿基因“通过全球寿命基因数据库比对，我们发现该长寿基因是国际上第8个具有广泛延长动物寿命的新基因。”论文通讯作者、浙江大学农业与生物技术学院研究员沈星星说。“远程”操控线粒体的核基因线粒体主要负责细胞的能量供应，是我们细胞内的重要成员。随着年龄的增长，线粒体功能往往会逐渐衰退。鉴于线粒体与衰老、神经退行性疾病、代谢性疾病、心血管疾病以及肿瘤等多种疾病的发生紧密相关，如何保持线粒体功能的稳态至关重要。“线粒体是一种很特别的细胞器，根据内共生理论，线粒体源自一种古老的α-变形菌，这种细菌被一个原始的真核细胞吞噬，但并未被消化，而是与宿主细胞形成了共生关系”论文第一作者、浙江大学博士生陶妹说，“线粒体内部至今仍然保存着属于自己的DNA，但同时，线粒体也受到细胞核内DNA的调控。线粒体与细胞核之间建立的相互交流和协作的稳定关系，就叫协同演化。”“我们可以把这种协同演化模式理解为，有两辆汽车以相同的速度并行行驶在道路上，彼此的速度变化紧密同步，一方的加速或减速会立即反映在另一方上。”沈星星解释，“但以往科学家的目光大多集中在线粒体本身，我们则是转换视角，将关注点放在与线粒体协同演化的细胞核上。”于是，研究团队综合了演化生物学、计算生物学、功能基因组学等多个交叉学科，系统性地挖掘“远程”操控线粒体进化的核基因。结果发现，有75个核基因与线粒体基因展现出显著的协同演化模式，它们表现出了各种不同的功能，包括端粒维持、核糖体生物发生、线粒体功能和DNA修复，而这些功能都与生命衰老和疾病显著相关。研究团队还挑选了其中四个核基因——CG13220,CG11837,Nop60B和CG11788，在果蝇体内进行了基因活性降低的实验。结果显示，与对照组相比，这四个基因的活性降低均导致了线粒体形态的异常。“延年益寿”全新基因沈星星打了一个比方，如果把生物体看成一台计算机，线粒体相当于电池，而细胞核就是CPU。“一台计算机的待机时间不仅与电池容量大小有关，也与CPU处理策略有关。”研究人员提出了一个关键问题：改变这些核基因的活力是否会影响动物的寿命？让研究团队惊喜的是，他们在四个核基因中发现了一个特别的存在——CG11837，不仅能够影响线粒体形态，它的活力还与动物的寿命长短存在显著的正相关性。为了寻找可靠证据，研究人员首先在六种不同的动物中进行了CG11837基因敲降实验，包含褐飞虱、果蝇、斯氏按蚊和秀丽隐杆线虫等。结果显示，在所有研究的动物中，降低CG11837基因的活力就会显著缩短它们的寿命，幅度在25%至59%之间。敲降基因会缩短寿命，反之，激活基因是否可以延长寿命？为此，研究人员又在果蝇和线虫中进行了该基因的过表达实验。结果显示，这两种动物的寿命均显著延长，幅度达到12%至35%。这一发现促使研究人员思考，该基因是否也能延长人类的寿命？于是，他们对人类离体细胞进行了实验，发现激活CG11837基因能够提升抗衰老能力30%。“这一系列研究证实了CG11837基因在动物中具有广泛的长寿效应。”沈星星兴奋表示。对于这项研究，《自然—衰老》三位匿名评审专家指出：该研究方法独特且新颖，从线粒体基因组—核基因组之间的共进化角度出发，打破了传统思维上的局限，挖掘到功能非常保守的新长寿基因，对衰老研究领域具有非常重要的科学价值和实践意义。而在谈到该研究成果的应用前景时，除了可以研发基于CG11837基因的药物和治疗方法，来延长人类健康寿命，主要从事昆虫分子生物学研究的沈星星还提到，在农业领域，该基因可以成为控制害虫的新靶点，进而减少对化学农药的依赖，实现环境友好的绿色防控；在公共卫生领域，可以通过干扰该基因表达来缩短蚊虫等传播疾病媒介的寿命，从而降低疟疾、登革热等传染病的传播风险，为蚊媒疾病防控和公共卫生安全提供新的解决方案。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s43587-024-00641-z 敲低CG11837基因后，黑腹果蝇脂肪体中线粒体的形态变得异常，呈现碎片化和聚集成簇的特征。图中蓝色为细胞核，绿色为多个线粒体，线粒体包围形成的黑色孔为脂肪滴。沈星星课题组供图...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433670.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433670.htm

研究：灌注“年轻”的血液并不能延长寿命

研究：灌注“年轻”的血液并不能延长寿命在一项新研究中，年轻和年老的小鼠通过手术被连接起来进而使它们共享三个月的血液循环。根据研究结果，老小鼠在寿命方面没有明显受益。另一方面，跟与其他年轻小鼠共享血液的小鼠相比，接触到老动物血液的年轻小鼠的寿命明显减少。这项研究于7月22日发表在同行评议的期刊《RejuvenationResearc》上。异时异种共生(heterochronicparabiosis)是一种研究工具，用于评估器官和血源性因素对年轻和年老动物的影响。跟直接换血相比，异种共生的控制较少，它是两个通过手术连接的动物之间的血液共享模式。来自乌克兰基辅国立塔拉斯-舍甫琴科大学和Bienta有限公司的IrynaPishel及合作者在年轻和年老的小鼠之间使用异时异种共生交换，为期三个月。然后他们断开了动物的连接并研究了被连接对血浆和动物寿命的影响。“这项研究最有力和最有趣的结果是来自异时异种共生的年轻小鼠的寿命明显减少的事实，”调查者指出，“这些数据支持我们的假设，即旧血中含有能诱导年轻动物衰老的因素。”他们总结称：“找到并有选择地抑制机体内衰老因子的产生可能是延长寿命的关键研究领域。”来自加州大学伯克利分校工程学院教授IrinaConboy博士说道：“这项工作澄清了年轻血液还是老年血液控制寿命的问题，这个问题一直存在争议。异时异种共生是否有持久的影响，如果有的话，是返老还童还是衰老？”Pishel小组的工作确定了老小鼠在与年轻小鼠进行异体实验后其寿命并没有增加。相反，与老小鼠结合的年轻动物的寿命缩短，甚至在断开连接后也是如此。“这一发现对于确立临床抗衰老方法的准确方向和提供反对年轻血液因子在老年机体中的效力的关键科学证据非常重要。这项工作整齐地跟随着该小组之前发表的报告，即向小鼠输注年轻血浆并不增加其寿命，”Pishel说道。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301571.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301571.htm

研究：在老龄鼠注入年轻鼠血液能延长寿命

研究：在老龄鼠注入年轻鼠血液能延长寿命一项新研究发现，在老龄鼠体内输入年轻小鼠的血液，可使老龄鼠延长6%至9%的寿命，相当于人类多活了六年。《纽约时报》报道，这项研究于星期四（7月27日）发表在《自然-衰老》（NatureAging）杂志上。研究员说，虽然这项研究并未指出人类的抗衰老疗法，但它确实暗示年轻小鼠的血液中含有促进长寿的化合物。研究作者、杜克大学医学院细胞生物学家怀特（JamesWhite）说：“我们重设了衰老的轨迹。”据悉，几年来，怀特与其他研究员一直在调整实验鼠的同种异体移植程序，以更好地了解抗衰老效果。他们采用“联体共生”（Parabiosis）的疗法，将一老一少两只老鼠的血管相连，放在一起大约三个月，再小心翼翼地将它们分开，并在老鼠们康复后，仔细观察它们的寿命。研究结果显示，老龄鼠经过了联体共生疗法后能活得更久，而且体内的衰老过程似乎也发生了变化。研究员观察了老鼠和小鼠的血液和肝脏中的分子标记（molecularmarkers），这些标记就像生物年龄的时钟，而这些时钟似乎已经暂停。两个月后，这些分子标记显示，老龄鼠比未经疗法的同龄老龄鼠“年轻”。年轻的小鼠也受到了联合影响。另一名研究作者、哈佛大学医学院生物钟专家格拉迪舍夫（VadimGladyshev）则说：“年轻小鼠则迅速衰老，当我们把年轻鼠和老龄鼠分开时，老龄鼠又开始恢复衰老。”实验的长期效果显示，延长老龄鼠寿命的原因不能仅仅归结为“注入了年轻小鼠的细胞，使老龄鼠能恢复活力”。初步估计，其中一种归因或源于老龄鼠体内促发衰老的有害化合物被年轻小鼠的血液稀释。年轻小鼠的血液也可能含有能重新编程老龄鼠细胞的分子，因此在动物被分离后，老龄鼠的细胞仍然表现得像年轻细胞一样。格拉迪舍夫指出，他不认为这项研究成果能同样复刻到人类身上，也不认为研究成果能作为给老年人注射年轻人类血清的正当理由。

时光倒流：外科手术可延缓细胞衰老并延长寿命高达10%

时光倒流：外科手术可延缓细胞衰老并延长寿命高达10%研究结果表明，年轻人受益于血液中有助于活力的成分和化学物质的混合物，这些因素有可能被分离出来作为加速康复、恢复身体活力和延长老年人寿命的疗法。“这是第一个证据表明，这种被称为异时性联体共生的过程可以减缓衰老的速度，同时延长寿命和健康状况，”资深作者、美国麻省理工学院、杜克大学医学院和杜克衰老中心的医学和细胞生物学助理教授詹姆斯·怀特博士说。怀特和同事着手确定异时性联体共生（通过手术融合两只不同年龄的动物以实现共享循环系统）的好处是短暂的还是更持久。杜克大学和其他地方的早期研究记录了老年小鼠在联体共生三周后的组织和细胞中的抗衰老益处。这些研究发现，年长的小鼠变得更加活跃和活跃，它们的组织显示出恢复活力的迹象。“我们的想法是，如果我们在三周的联体共生中看到这些抗衰老效果，那么如果将其延长到12周，会发生什么，”怀特说。“这大约相当于老鼠三年寿命的10%。”怀特说，老鼠的年龄也很重要，年轻的老鼠四个月大，年长的老鼠两岁。经过两个月的分离期随访，年长的动物表现出更好的生理能力，并且比未接受手术的动物寿命延长了10%。在细胞水平上，联体共生极大地降低了血液和肝脏组织的表观遗传年龄，并显示出与衰老相反的基因表达变化，但类似于限制热量等几种延长寿命的干预措施。即使在脱离两个月后，返老还童的效果仍然持续存在。就人类而言，接触联体共生相当于将一个50岁的人和一个18岁的人配对大约八年，其效果使人的寿命延长八年。怀特说，该实验的目的是研究长期接触年轻血液是否会对年老小鼠造成持久影响。他说，将人类与异时性联体共生配对显然是不切实际的，甚至是不道德的。他还指出，其他抗衰老策略，例如热量限制，可以更好地延长小鼠的寿命。怀特说：“我们的工作表明有必要探索年轻血液循环中的哪些因素导致了这种抗衰老现象。我们已经证明，这种共享循环可以延长老年小鼠的生命和健康，而且暴露的时间越长，变化就越持久。推动这一趋势的因素很重要，但目前尚不清楚。它们是蛋白质还是代谢物？是年轻小鼠提供的新细胞，还是年轻小鼠只是缓冲老化的、促衰老的血液？这就是我们接下来希望学习的。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387315.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1387315.htm

重新定义衰老："不死水母"DNA可能帮助延长人类寿命

重新定义衰老："不死水母"DNA可能帮助延长人类寿命来自匈牙利罗兰大学（EötvösLoránd）的研究人员ÁdámSturm博士和TiborVellai博士在衰老研究方面取得了重大发现。他们的研究以DNA中的"可转座元件"（TEs）为中心，这些元件是能够在遗传密码中重新定位的片段。这些转座元件的过度移动会导致遗传密码的不稳定，从而可能导致衰老过程。科学家们已经确定了一种称为Piwi-piRNA途径的特定过程，它有助于控制这些TEs。他们在某些不会衰老的细胞（如癌症干细胞）中看到了这种途径的作用，特别是在神秘的Turritopsisdohrnii（灯塔水母，俗称"不死水母"）中。通过在一种名为"秀丽隐杆线虫"（Caenorhabditiselegans）的蠕虫体内强化这一途径，该蠕虫的寿命显著延长。在之前发表的题为《衰老的机制：转座元件在基因组解体中的主要作用》（2015年）和《Piwi-piRNA途径：通往永生之路》（2017年）的里程碑式文章中，Sturm博士和Vellai博士从理论上阐述了Piwi-piRNA系统与生物永生这一引人入胜的概念之间的深刻关系。现在，他们在最新发表于《自然-通讯》（NatureCommunications）的论文中提供了实验证明。他们的研究表明，控制TEs的活性确实可以延长寿命，这表明这些移动DNA元素在衰老过程中起着至关重要的作用。在蠕虫体内，强化的piwi-piRNA通路亮起了绿灯，这使得它们的寿命延长了30%。资料来源：Sturm,Á.,etal.,2023,DBS.用更专业的术语来说，研究人员利用技术来"下调"或降低TEs的活性。当他们对蠕虫体内的特定TEs进行这种操作时，蠕虫显示出衰老变慢的迹象。更重要的是，当同时控制多个TEs时，延长寿命的效果会叠加。Sturm博士解释说："在我们的寿命试验中，仅仅通过下调TEs或体细胞过表达Piwi-piRNA通路元件就观察到了统计学上显著的寿命优势。这为医学和生物学领域的无数潜在应用打开了大门。"此外，研究小组还发现，随着这些蠕虫的衰老，它们的DNA发生了表观遗传学变化，特别是在TEs中。这些被称为DNAN6-腺嘌呤甲基化的变化被观察到会随着动物的衰老而增加TE的转录和跳跃。Vellai博士强调了这一发现的潜在意义："这种表观遗传修饰可能会为通过DNA确定年龄的方法铺平道路，从而提供准确的生物钟"。总之，通过更好地了解这些移动DNA元素和控制它们的途径，科学家们可能会找到延长生命和改善晚年健康的方法。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399079.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399079.htm