我科學(xué)家首揭靈長類動物壽命調(diào)控關(guān)鍵通路
國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature今日在線發(fā)表了中國科學(xué)家一項最新成果。該研究首次結(jié)合非人靈長類動物模型、人類干細(xì)胞模型及基因編輯技術(shù)揭示了可調(diào)控靈長類動物出生前發(fā)育程序的關(guān)鍵分子開關(guān)。
該成果不僅為研究人類出生前發(fā)育遲緩綜合征提供了重要的模型體系，還首次揭示了靈長類和嚙齒類動物在衰老調(diào)節(jié)通路方面的巨大差異，為開展人類發(fā)育和衰老的機(jī)制研究，以及相關(guān)疾病的干預(yù)奠定了重要的基礎(chǔ)。
衰老是機(jī)體生理功能隨時間逐漸退化的過程，是神經(jīng)退行性疾病、動脈粥樣硬化、糖尿病和惡性腫瘤等慢性疾病的最大風(fēng)險因素。衰老進(jìn)程由遺傳和表觀遺傳因素共同調(diào)控，因此理解衰老的遺傳和表觀遺傳基礎(chǔ)是延緩衰老和防治衰老相關(guān)疾病的重要前提。
一直以來，在嚙齒類動物中，有一個參與了衰老及壽命的調(diào)控的名為SIRT6的基因，被認(rèn)為是經(jīng)典的“長壽蛋白”，并成為人們試圖延緩衰老的重要靶標(biāo)。
然而，迄今為止幾乎所有SIRT6作為“長壽蛋白”的證據(jù)均來源于小鼠和其他低等模式生物，而SIRT6能否在靈長類動物中發(fā)揮類似的功能尚不清楚。來自中國科學(xué)院動物研究所和生物物理研究所的研究團(tuán)隊聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過三年的不懈努力，首次實現(xiàn)了SIRT6在非人靈長類動物中的全身敲除，獲得了世界上首例特定長壽基因敲除的食蟹猴模型。
基于該模型，研究人員發(fā)現(xiàn)，與SIRT6敲除小鼠表現(xiàn)的加速衰老表型明顯不同，SIRT6敲除的食蟹猴在出生數(shù)小時內(nèi)即死亡。
多項分析顯示，SIRT6敲除的食蟹猴未見加速衰老表型，卻表現(xiàn)出嚴(yán)重的全身發(fā)育遲緩。新生SIRT6敲除猴的腦、肌肉及多種其他器官組織均表現(xiàn)出明顯的胚胎期未成熟的細(xì)胞和分子特征。此外，利用人類干細(xì)胞模型開展的研究表明，SIRT6缺乏也可阻滯人類神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元的分化。隨后，研究人員對這一過程的分子機(jī)制進(jìn)行了深入研究, 進(jìn)一步揭示了靈長類動物發(fā)育和壽命調(diào)控的關(guān)鍵通路。
該研究工作由中國科學(xué)院生物物理研究所、中國科學(xué)院動物研究所、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院、北京大學(xué)附屬第一醫(yī)院、和中山大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作完成。中國科學(xué)院生物物理研究所劉光慧研究員、中國科學(xué)院動物研究所李偉研究員和胡寶洋研究員為論文的共同通訊作者。(趙竹青)
