不老、冻龄、长寿,不管时光几经流转都是人们追求的话题,只不过随着研究进展,科学家开始发现长寿很大程度上由基因决定。最近就有生物医学家分析指出,常被称为“长寿基因”的 sirtuin 6 蛋白(SIRT6)能更有效修复受损 DNA,并且那些普遍长寿的物种,其 sirtuin 6 基因表现也比短命物种更强。
在谈到 sirtuin 6 蛋白前,先来看看 DNA 的受损与修复机制:人体细胞中无时无刻都有 DNA 受到损害,人体正常的代谢活动、环境因素(紫外线、放射线等)都会造成 DNA 损伤,而这些损伤会造成 DNA 分子结构上的破坏、引发有害突变,因此 DNA 修复机制尾随而来,第一时间迅速修正 DNA 结构上任何出错之处,修复的速度与细胞类型、细胞老化、外在环境等有关。
不过,当细胞累积大量 DNA 损伤而老化时,DNA 修复的速度就会下降,此时细胞会启动另一道机制:衰老(senescence),也就是细胞进入永久冬眠,阻止情况更加恶化;冬眠之后则是细胞凋亡(Apoptosis)阶段,或者说细胞自我了结以防止致癌,最后让邻近的巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞等出动吞噬,一切调控有度。
但如果细胞衰老与凋亡机制都没有正常启动,那么不可逆的 DNA 损伤就会开始大量累积,出现 DNA 双股断裂(double-strand break,DSB)现象,这对细胞来说是最严重、也是最致命的 DNA 损害类型,而随着年龄增长,DNA 会越来越容易断裂。
可是为什么有些人明明年纪摆在那但看起来不显老(不包括打玻尿酸的人)、或者非常长寿,仿佛无视自然的衰老过程?科学家长期以来对此假设:某些基因在促进 DNA 修复方面可能有相当重要的影响力,其中一个享有“长寿基因”之称的基因是 sirtuin 6 蛋白(SIRT6)。过去科学家在小鼠实验中发现,移除 sirtuin 6 基因的小鼠会提早死亡,而另外放入 sirtuin 6 基因的小鼠活得更久。
SIRT6 基因越强的物种寿命越长
现在,英国罗彻斯特大学团队最新论文提出了第二个假设并以实验验证:如果寿命越长代表 DNA 修复的效力越强,那么是否代表平均寿命很长的生物,已进化出更有效的 DNA 修复调节机制,且 SIRT6 基因的活性跟着增强?
对此,研究人员检查了 18 种啮齿类动物的 DNA 修复过程,寿命短则 3 年(小鼠)、长至 32 年(裸鼹鼠、海狸鼠)。分析结果发现,寿命较长的物种其 SIRT6 基因更强,能更有效的协助进行 DNA 修复,比如海狸鼠,而小鼠的 SIRT6 基因明显较弱。再深入解析两个物种 SIRT6 基因的分子差异后,研究人员确定:有 5 种氨基酸负责制造更强的 SIRT6 蛋白。
最后团队的结论表示,SIRT6 基因在每个物种中的表现都不相同,甚至该基因在长寿的物种中“进化”,SIRT6 基因越强的物种活得越久。
和其他物种相比,人类的 SIRT6 基因已经过进化,研究人员的下一步是探讨那些比人类更长寿的生物,比如可以活超过 200 年的弓头鲸,它们的 SIRT6 基因是否又比人类还要强。新论文发表在《Cell》期刊。
- ‘Longevity gene’ responsible for more efficient DNA repair
- “Longevity Gene” –“Species Living More Than 200 Years Evolved Robust SIRT6 Genes”
(首图来源:pixabay)
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