我國科學家揭示衰老新機制

我國科學家褐示衰老新機制北京1月7日凌晨電(記者齊芳)人為什么會衰老？目前尚沒有正確答案。中國科學院動物研究所劉光慧課題組、曲靜課題組和中國科學院北京基因組研究所張維綺課題組合作發(fā)現(xiàn)，這或許與人類基因組中古病毒的“復活”有關。這一成果于北京時間1月7日在國際學術期刊《細胞》上在線發(fā)表。劉光慧解釋，人類與病毒是協(xié)同進化關系。其中，內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(EndogenousRetrovirus,ERV)是數(shù)百萬年前遠古逆轉(zhuǎn)錄病毒入侵整合到人類基因組的遺跡一一“古病毒化石”。在漫長的歲月里，大量ERV的遺傳信息被人類細胞俘獲，并經(jīng)過突變、缺失等變異成為人類基因組中的“暗物質(zhì)”潛伏下來，占據(jù)了人類基因組序列的8%左右，成為重要的基因記憶。那么，它們是否與人類衰老過程有關？我國科研人員關注到了這個關鍵問題。曲靜說：“我們研究首次發(fā)現(xiàn)了年輕的ERV亞家族在細胞衰老過程中被再度喚醒，提出了古病毒復活介導衰老程序化及傳染性的理論，并且創(chuàng)新性地發(fā)展出阻斷ERV古病毒復活及擴散以實現(xiàn)延緩衰老的多維干預束哈。研究人員利用團隊建立的不同衰老研究體系，結合高通量鏈特異性轉(zhuǎn)錄本測序、全基因組DNA甲基化測序、高分辨率單分子RNA原位雜交、免疫電鏡和高靈敏的液滴數(shù)字PCR等多學科交叉技術，發(fā)現(xiàn)衰老細胞中表觀遺傳去抑制（如異染色質(zhì)減少）導致基因組中ERV的轉(zhuǎn)錄激活并翻譯出病毒蛋白，進而包裝成為病毒顆粒。張維綺說：“一方面，衰老細胞中ERV的反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物通過激活cGAS-STING天然免疫通路誘發(fā)細胞衰老和炎癥；另一方面,衰老細胞釋放的ERV病毒顆?？赏ㄟ^旁分泌或體液介導的方式在器官、組織、細胞間有效傳遞并放大衰老信號，最終使得年輕細胞因受‘感染'而老化?！鄙钊氲臋C制研究表明，ERV反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在宿主細胞胞漿中的出現(xiàn)，會激活初始細胞及被感染細胞中固有的病毒防御機制。這種本能的細胞抗病毒反應意在降低病毒的損害，然而事與愿違，這些防御性機制卻恰恰促進了細胞的早衰。研究人員不僅詳細闡釋了這一過程的全鏈條機制，還開發(fā)出針對不同環(huán)節(jié)的有效抑制ERV古病毒復活及清除病毒顆粒的干預策略，進而實現(xiàn)了組織和機體衰老的延緩。曲靜說：“我們的研究以ERV古病毒復活鏈條的不同環(huán)節(jié)為靶標發(fā)展出多樣化的衰老干預技術，為衰老相關疾病的防治提供了新的策略，對衰老轉(zhuǎn)化醫(yī)學領域具有潛在的應用價值。”“這項研究只是開端?！眲⒐饣郾硎?，圍繞著衰老伴隨的ERV古病毒激活，將會涌現(xiàn)出更多的科學問題，例如ERV是否與老年健康相關？是否會選擇性驅(qū)動特定衰老相關疾病的發(fā)生？體液中ERV檢測能否應用于衰老和老年疾病