《自然》:它鼠之gene,可延我命!历时10年,科学家终于证实,可以将裸鼹鼠不易患癌和长寿的技能“移植”给其他哺乳动物

近年来,关于换血抗衰的研究着实有点多,不断反转的实验结果足足可以编成一部学术界的《意难忘》。

看多了,难免视觉疲劳。所以,我们今天就来整点有关抗衰的新东西。

近期,美国罗切斯特大学Vera Gorbunova和Andrei Seluanov团队的一项研究,成功地将裸鼹鼠的长寿和不易患癌的高分子量透明质酸合成酶2基因nmrHas2移到了小鼠身上,不仅提高了小鼠的抗癌能力,改善了小鼠的健康状况,还延长了小鼠的平均寿命,最大寿命延长了12.2%

这也是首个证实长寿哺乳动物的长寿基因可以被转化给其他哺乳动物,以延长其寿命的研究。

研究成果发表在顶级期刊《自然》上[1]

《《自然》:它鼠之gene,可延我命!历时10年,科学家终于证实,可以将裸鼹鼠不易患癌和长寿的技能“移植”给其他哺乳动物》

论文首页截图

裸鼹鼠可以说是动物界的长寿明星,最大寿命可超过40岁,是同等体型小鼠的6倍。更重要的是,裸鼹鼠几乎不患癌症,且随着年龄增长,它们也不会出现神经退行性疾病、心血管疾病、关节炎等其他与衰老相关的疾病。裸鼹鼠也因此成为了科学家们的重点关注对象。

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长的是真丑,不过人家活得久哇

事实上,早在10年前,Vera Gorbunova和Andrei Seluanov团队就对裸鼹鼠长寿的机制进行了探究。他们发现,裸鼹鼠分泌的大量高分子量透明质酸(HMM-HA)是其抵抗癌症、延长自身寿命的关键。透明质酸作为细胞外基质的重要组成部分,具有增强细胞稳态,抗炎、抗氧化等多种功能。而裸鼹鼠分泌的HMM-HA水平远远高于小鼠和人类(其调控HMM-HA分泌的基因nmrHAS2也与人类和小鼠有所不同)。

虽然研究发表后引起了科学界的广泛讨论,但如何在其他动物中复制裸鼹鼠的长寿机制在当时还是一个难题。

10年后,Vera Gorbunova和Andrei Seluanov团队带着他们的成果再次登上了《自然》,解决了这一困扰他们十年之久的难题。

为了观察HMM-HA的作用能否转移到其他物种,研究人员建立了过表达nmrHAS2的转基因小鼠。

结果发现,与对照组小鼠相比,nmrHAS2小鼠的多个组织(如心脏、肌肉、肾脏、小肠)中都观察到了HMM-HA水平升高的现象。此外,它们对自发性肿瘤以及化学诱导的皮肤癌都有很强的抵抗能力。具体表现为,年龄大于27个月的nmrHAS2小鼠死于自发性肿瘤的比例只有49%,而对照组为83%。

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nmrHAS2小鼠的抗癌能力更强

更重要的是,随着HMM-HA表达的增多,nmrHAS2小鼠的寿命也得到了延长,中位寿命增加了4.4%,最大寿命增加了12.2%。表观遗传分析显示,nmrHAS2小鼠的生物学年龄普遍更年轻。

接下来,研究人员还观察了老年nmrHAS2小鼠的健康状况,结果发现,无论是在握力、运动能力、身体的协调能力上,还是骨密度情况,老年nmrHAS2小鼠的表现都比对照组小鼠更好。

转录组学分析显示,nmrHAS2小鼠与其他长寿物种在转录组学上更为相似,且在老年nmrHAS2小鼠中可以观察到与小鼠衰老相关基因表达下调的现象。最明显的变化是,老年nmrHas2小鼠中多个组织中的促炎因子和趋化因子(IL-12、MIP1α和MIP1β等)水平都较低。

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老年nmrHas2小鼠促炎因子水平低

鉴于炎症是导致衰老相关疾病的关键诱因,研究人员进一步分析后发现,HMM-HA可以通过多种途径减少炎症发生,如通过减少免疫细胞产生的促炎因子改善与衰老相关的慢性炎症现象;通过增加黏液和抗菌肽的产生,保护肠道屏障功能,维持肠道健康状态;通过保护细胞免受氧化应激的损害,从而减少衰老过程中细胞的损伤。

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HMM-HA可以通过多种途径减少炎症

总之,该研究证明了,将裸鼹鼠的长寿相关基因转移到小鼠身上,是可以改善小鼠健康状况,延长小鼠寿命的,这一好处是HMM-HA通过多种途径减少炎症发生实现的。

本文通讯作者Vera Gorbunova表示,他们从在裸鼹鼠中发现HMW-HA,到如今证明HMW-HA可以延长小鼠寿命,共花费了10年的时间,下一步的重点就是希望将这种延长寿命的方式用在人类身上。

让我们期待他们下一步的研究成果吧,不知道是不是还要再等10年呢?

参考文献:

[1]Zhang Z, Tian X, Lu JY, Boit K, Ablaeva J, Zakusilo FT, Emmrich S, Firsanov D, Rydkina E, Biashad SA, Lu Q, Tyshkovskiy A, Gladyshev VN, Horvath S, Seluanov A, Gorbunova V. Increased hyaluronan by naked mole-rat Has2 improves healthspan in mice. Nature. 

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