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我国科学家发现某些基因能调节衰老,或有助于老年痴呆症药物研发

作者:kairui 日期:2021-04-15 11:24:37 点击数:0

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经科学国家重点实验室蔡时青研室早期的工作发现,线虫中催化多巴胺合成的一个酶—多巴脱羧酶在衰老过程中表达量下降,导致多巴胺水平降低及相关的一些行为功能的退化。



以此为线索,研究人员用荧光蛋白标记多巴脱羧酶,来筛选相关基因,最后找到59个候选基因。其中有10个已经被报道与退行性疾病或者细胞老化有关,而其余49个则是首次发现可影响衰老过程。

然后,通过构建这些候选基因的相互作用网络,他们发现有两个基因baz-2和set-6位于网络中的关键节点,且主要表达在神经系统中。

随后,研究人员用模式生物线虫做了实验。对线虫的行为研究发现,缺失baz-2和set-6基因的突变线虫的进食能力等各项行为能力,随衰老退化的速度相比野生型线虫要慢得多,同时它们还延长了寿命。


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那么这两个抗衰老靶基因是怎么调节衰老的呢?研究人员采用多种高通量测序方法综合分析,发现BAZ-2和SET-6通过调控线粒体功能相关基因的表观遗传修饰来调节它们的表达。



进一步,研究人员发现BAZ-2的人类同源蛋白BAZ2B表达量随衰老增加。

为验证降低BAZ2B功能是否也能抗衰老,研究人员构建了Baz2b基因敲除的小鼠。他们发现,野生小鼠会出现“中年发福”的现象,而Baz2b敲除的小鼠则能够在衰老过程中保持更加“苗条”的身材。更重要的是,行为检测的结果表明年老的Baz2b敲除小鼠比野生型小鼠保持了更好的认知能力。这说明BAZ2B在哺乳动物中也同样调控衰老进程,是新的抗衰老的靶标基因。

通过同样的方法,他们也验证了另一组基因set-6和它的人类同源基因EHMT1具有类似的作用机制。降低EHMT1基因的功能可以提高线粒体功能。


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“这是一个全新的发现”,《自然》杂志审稿人这样评价。这些基因的发现,为进一步全面研究衰老过程中行为退化的机制奠定了基础。

蔡时青解释道,“我们的研究是第一次以衰老过程中的行为退化为切入点进行全基因组遗传筛选,找到了许多可能调节衰老过程中行为退化的基因。也是第一次比较全面地从基因层面来理解衰老过程行为退化的机制。”。

“我们发现的两个能够加速衰老过程中行为退化的表观遗传调控因子,很有可能成为抗衰老的药物靶点。”蔡时青说,尤其是其中一个基因BAZ2B,不仅可以加速衰老过程中的认知行为退化,还与阿尔兹海默病(即老年痴呆症)进程成正相关,这提示着,这些可以作为抗衰老药物靶点的基因。

研究人员表示,由于研究筛选到的表观遗传调控因子的表达水平与阿尔兹海默病进程成正相关,因此下一步决定在阿尔兹海默病模型小鼠中研究发现的表观遗传调控因子是否能够影响疾病中的智力衰退行为,并探寻其机制。同时,他们也将尝试以发现的表观遗传调控因子为靶点,去筛选能够调节衰老或者疾病过程中行为退化的小分子药物。




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