日前,一项发现调控寿命新基因的研究成果在国际学术期刊《自然通讯》上发表。这项研究由西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室代方银教授团队完成。他们发现了调控寿命的新基因OSER1,并在家蚕及多物种中研究揭示出其调控机制。该基因对寿命的影响得到人类受试者研究结果支持,展示了OSER1作为实现延长寿命的关键调控靶标的重要前景。
国际知名期刊《自然通讯》(Nature Communications)在线发表研究成果
代方银教授介绍,目前业界已经确定人类的两种长寿基因分别是FoxO(叉头框蛋白O)和ApoE基因,其中FoxO转录因子调节与衰老相关的途径并影响寿命,但具体作用的分子靶点尚不明确。研究团队首先证实,寿命调节因子FoxO在不同模式生物间的二级结构保持高度相似,这为利用家蚕筛选FoxO靶基因提供了基础。
经过研究,团队在家蚕中鉴别出42个可能的FoxO靶基因,并利用线虫作为高效实验平台,对这些基因的同源基因进行干预实验。实验结果显示,当线虫的OSER1同源基因表达下降时,其寿命显著缩短。
FoxO的生物学作用及其发挥作用的潜在模式
更广泛地,在包括线虫、家蚕、果蝇、斑马鱼、非洲爪蟾、小鼠、恒河猴及人类在内的多种生物中,均发现了OSER1的直系同源基因。研究显示,增强OSER1的表达可以有效延长家蚕、线虫和果蝇的寿命。
为进一步探索OSER1调节长寿的机理,研究人员在不同物种中进行了深入的分子生物学实验。实验结果揭示,OSER1直接受到FoxO的调控,能响应氧化应激,通过增强机体对氧化应激的防御能力,达到延长生命的效果。
FOXO靶基因OSER1参与长寿调节的作用机制图示
此外,研究团队与国际同行合作,通过对包含20万份血液样本的基因组数据库进行分析,将长寿老人(90岁以上)与年轻人群进行对比,发现OSER1基因存在49种常见的单核苷酸变异,其中7种与长寿紧密相关。这一发现为OSER1在人类长寿中的作用提供了强有力的证据支持。
据了解,该项研究首次测评了家蚕作为寿命调控基因发掘的实验动物的可用性,对拓展家蚕在生命健康领域的创新利用具有重要推动作用;系统揭示了长寿基因OSER1调节寿命的作用过程,为开发基于OSER1的药物和干预方法,助力延年益寿提供了理论依据;通过在家蚕中挖掘长寿基因,联合多物种中的平行对比研究,为物种间保守的新基因的发现和研究提供了一种范式。
作者:邓佳星 农民日报·中国农网记者 邓俐