Nature：首次！科学家找到了衰老背后的一个新“秘密”

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来源：生物探索 / 作者： / 2016-12-07
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衰老是多种慢性疾病的关键风险因素，但细胞衰老背后的生物学机制很大程度上仍是未知的。12月5日，在线发表在Nature上的一项研究中，来自哈佛大学陈曾熙公共卫生学院（Harvard T.H. Chan School of Public Health）的研究小组首次在线虫中揭示了 RNA剪接（RNA splicing）功能与长寿之间的关联。这一研究结果阐明了剪接在寿命中的生物学作用，且表明了在人类中操作特定的剪接因子有望帮助促进健康老龄化。
( m' U) c# |% M' e$ L由于公共卫生的进步，上个世纪全球范围内的预期寿命显著增长。然而，虽然寿命更长了，但人们未必活得更健康，特别是在生命的最后几十年。年龄相关疾病（如癌症、心脏病和神经退行性疾病）现在已成为主要的全球卫生负担。这一问题可能会进一步加剧。" n+ Z, P4 \- y' i' `: k. E9 K
为了使身体（细胞）保持“年轻”，人们必须维持适当的体内平衡。在细胞水平上，这意味着保持生物学信息的流动，从基因-RNA-蛋白质，保持平稳“运行”。此前，有大量的研究揭示了基因和蛋白质功能紊乱如何加速老化，但RNA部分（包括RNA剪接）是如何影响衰老的却鲜为人知。
1 {) ^4 A4 T; ^( T% qRNA剪接是真核细胞基因表达中非常重要的一个生物过程，能够使一个基因产生多种蛋白质。该研究的通讯作者William B. Mair说：“虽然我们知道，特定的剪接缺陷能够导致疾病的发生，但我们对RNA剪接在衰老过程中的作用非常感兴趣。”
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这一研究中，科学家们选择了秀丽隐杆线虫作为研究对象。这种线虫是研究衰老有利的工具，因为它们只存活约3周，且在这段期间，能够表现出清晰的年龄迹象，如肌肉质量损失、繁殖力和免疫功能下降、皮肤起皱等。6 C- v% ?2 X0 s
值得注意的是，线虫的细胞是透明的。因此，科学家们可利用荧光基因工具实时可视化衰老过程中单基因的剪接。研究中，科学家们不仅观察到了群体水平的变化（5天后，一些线虫表现了年轻的剪接模式，而另一些表现出了过早老化的迹象），还能够利用剪接的差异预测线虫个体的寿命，早于任何衰老的明显迹象。
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/ o0 p$ g- J# o1 F当研究小组利用饮食限制处理线虫，延长它们的寿命后发现，线虫在它们的生命中维持了年轻的剪接模式。重要的是，这一现象并不局限于一个基因。' K2 s3 p: _8 m( H! N
此外，研究人员还鉴定出了连接剪接与衰老的关键分子——剪接因子1（splicing factor 1，SFA-1）。SFA-1同时存在于线虫和人类中。研究证实，这一因子在衰老相关通路中发挥了关键的作用。SFA-1过表达足以延长寿命。2 Z5 m/ A: B6 d1 q! q. Y) F
该研究的第一作者Caroline Heintz说：“这是一个非常有趣的结果。研究表明，有一天，我们或许能够将剪接作为衰老一种生物标志物或早期信号。”& ~1 W  O5 i' W* M" N
参考资料：
% I- d( W- N  F0 Z) Z( l  a- PMedicalxpress：For the first time, researchers reveal a causal link between RNA splicing and aging
  k. p0 [) q( p2 t) [/ ANature：Splicing factor 1 modulates dietary restriction and TORC1 pathway longevity in C. elegans0 a6 Y4 D) i, c. \