科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)一直研究壽命異常長(zhǎng)的動(dòng)物以尋找衰老的線索,但在實(shí)際當(dāng)中這些研究一直很困難。現(xiàn)在,一個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究人員報(bào)告稱,將單個(gè)裸鼴鼠基因植入小鼠中,延長(zhǎng)了壽命并改善了健康。
![]()
羅切斯特大學(xué)的研究人員大膽地將長(zhǎng)壽生物學(xué)的試驗(yàn)從一種強(qiáng)隊(duì)哺乳動(dòng)物“轉(zhuǎn)移”到另一種哺乳動(dòng)物。通過(guò)將裸鼴鼠的長(zhǎng)壽基因轉(zhuǎn)移到小鼠身上,他們改善了動(dòng)物的整體健康和適度延長(zhǎng)的壽命,這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了抗衰老及更健康的新途徑。
羅切斯特大學(xué)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)教授維拉·戈?duì)柌贾Z娃表示:研究團(tuán)隊(duì)的研究為長(zhǎng)壽哺乳動(dòng)物物種中進(jìn)化出的獨(dú)特壽命機(jī)制提供了原理驗(yàn)證,這些機(jī)制可以被輸出到其他哺乳動(dòng)物的壽命中。
早在團(tuán)隊(duì)2023年發(fā)表于《自然》雜志的研究中,關(guān)鍵的基因變化促進(jìn)了一種異常大量的透明質(zhì)酸(高分子量(或高分子質(zhì)量)透明質(zhì)酸(HMW-HA/HMM-HA)的產(chǎn)生。攜帶裸鼴鼠版本基因的小鼠中位壽命增加了約4.4%,同時(shí)顯示出多種與健康衰老標(biāo)志。
為什么這種分子在裸鼴鼠中不同
裸鼴鼠成為衰老研究的核心,因?yàn)樗鼈儞碛凶吭降膲勖蛯?duì)多種與年齡相關(guān)的疾病(包括癌癥)的異常抵抗力。經(jīng)過(guò)多年的研究,戈?duì)柌贾Z娃和安德烈·謝盧安諾夫?qū)⒉糠猪g性追溯到透明質(zhì)酸,這是一種細(xì)胞外基質(zhì)中類似凝膠的成分,有助于塑造細(xì)胞的交流、損傷修復(fù)和應(yīng)對(duì)壓力的方式。
透明質(zhì)酸本身并沒(méi)有“好”或“壞”。其效果很大程度上取決于其分子量。高分子量的形式通常與抗炎、組織保護(hù)性相關(guān),而較小的部分——在玻尿酸被切割時(shí)產(chǎn)生的——?jiǎng)t可能表現(xiàn)為危險(xiǎn)信號(hào),放大炎癥,在某些情況下支持腫瘤進(jìn)展過(guò)程。
未來(lái)的治療不能僅僅以“增加透明質(zhì)酸”為目標(biāo)。它需要保留高分子量的形式,避免將平衡傾向于較小、可能促炎的碎片。
工程老鼠制作裸鼴鼠版本
為了測(cè)試該機(jī)制是否可以“導(dǎo)出”,團(tuán)隊(duì)將裸鼴鼠版本的透明質(zhì)酸合酶2(HAS2)引入小鼠體內(nèi)。所有哺乳動(dòng)物都有HAS2,但裸鼴鼠版本似乎更傾向于產(chǎn)生異常大且豐富的透明質(zhì)酸。
![]()
這些基因改造的小鼠對(duì)自發(fā)性腫瘤和化學(xué)誘發(fā)皮膚癌的保護(hù)更為顯著。他們還表現(xiàn)出隨著年齡增長(zhǎng)健康改善的跡象,尤其是組織內(nèi)炎癥減少,這一顯著結(jié)果是持續(xù)的低度炎癥(“炎癥”)被廣泛認(rèn)為是導(dǎo)致年齡相關(guān)衰退的主要原因之一。
《自然》雜志的研究還將高分子量透明質(zhì)酸與年齡相關(guān)的腸道完整性聯(lián)系起來(lái)。隨著動(dòng)物年齡增長(zhǎng),腸道屏障可能變得更易滲漏,使炎癥誘因滲入血液循環(huán);工程小鼠顯示出對(duì)這種退化的保護(hù)作用,這與HMM-HA有助于維持組織穩(wěn)態(tài),而非孤立于單一器官的觀點(diǎn)相符。
潛藏在表面下的更大進(jìn)化線索
這可能不是單一物種的偶然。后續(xù)比較研究報(bào)告稱,多種地下哺乳動(dòng)物中存在大量高分子量玻尿酸,而這些在近緣的地面物種中常常缺失。
這一模式表明HMM-HA可能是更廣泛進(jìn)化工具箱的一部分,用于在惡劣條件下長(zhǎng)壽生存,可能受玻質(zhì)酸合成基因(如HAS2)和降解途徑(包括HYAL家族基因)的變化影響。
從基因轉(zhuǎn)移到類藥物的策略
即使是研究人員也強(qiáng)調(diào),基因轉(zhuǎn)移并非最終目標(biāo)。研究人員從裸鼴鼠發(fā)現(xiàn)HMW-HA到證明HMW-HA能改善小鼠健康,足足花了10年時(shí)間。他們的下一個(gè)目標(biāo)是將這種益處轉(zhuǎn)移到人類身上。
該團(tuán)隊(duì)提出了兩條實(shí)用路徑:增加HMM-HA的合成或減緩其分解速度。他們已經(jīng)鑒定出能夠減緩?fù)该髻|(zhì)酸降解的分子,并正在臨床前試驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試。
這種“減緩崩潰”策略的一個(gè)具體例子出現(xiàn)在2024年由謝盧阿諾夫和戈?duì)柌贾Z娃合著的《科學(xué)報(bào)告》研究中。研究人員通過(guò)高通量篩選透明質(zhì)酸酶抑制劑(降解透明質(zhì)酸的酶),并將多種水果和蔬菜中的花青素色素德?tīng)柗覍帲╠elphinidin)確定為有前景的候選物。
研究中,德蜂尼丁介導(dǎo)的透明質(zhì)酸抑制增加了細(xì)胞和小鼠組織中高分子量透明質(zhì)酸的生成,減少了多癌細(xì)胞系的遷移/侵入,并抑制了小鼠黑色素瘤轉(zhuǎn)移。
這尤其重要,因?yàn)槁泯B鼠不僅因產(chǎn)生透明質(zhì)酸的量而顯得不同尋常,還因?yàn)樗鼈兎纸馔该髻|(zhì)酸的速度極慢——這意味著它們的生物學(xué)的重要意義。
研究的實(shí)質(zhì)意義
提升HMM-HA似乎能將衰老推向更健康的軌跡——癌癥減少、慢性炎癥減少、組織更具韌性——但它不太可能成為萬(wàn)能屏障。2025年7月bioRxiv的預(yù)稿補(bǔ)充了一個(gè)重要細(xì)節(jié):表達(dá)nmrHas2的小鼠在晚年健康指標(biāo)上有所改善,但在測(cè)試條件下并未顯示出對(duì)年齡相關(guān)聽(tīng)力損失的保護(hù),暗示某些器官可能比其他器官更難通過(guò)該途徑達(dá)到。
羅切斯特的研究支持了一個(gè)越來(lái)越可檢驗(yàn)的想法:一些長(zhǎng)壽適應(yīng)可能具備移植性,但將其轉(zhuǎn)化為人體療法可能依賴于精準(zhǔn)控制、保持正確的透明質(zhì)酸分子形式、針對(duì)合成與降解的平衡,以及密切關(guān)注不同組織反應(yīng)方式的權(quán)衡。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.