遺傳伴侶的健康衰老

馬克斯德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心(MDC)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種表觀遺傳機(jī)制，這似乎對(duì)健康衰老有很大影響。這是一種控制肌肉完整性、壽命和必需糖水平的蛋白質(zhì)。一種蛋白質(zhì)怎么會(huì)有這么大的力量？

醫(yī)學(xué)發(fā)展中心柏林醫(yī)學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)研究所(BIMSB)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)健康肌肉和壽命有很大影響的蛋白質(zhì)。缺乏這種蛋白質(zhì)的動(dòng)物被稱為L(zhǎng)IN-53，與有蛋白質(zhì)的動(dòng)物相比，它們有嚴(yán)重的肌肉缺陷、活動(dòng)受限和早期死亡。

領(lǐng)導(dǎo)BIMSB基因調(diào)控和細(xì)胞命運(yùn)決策實(shí)驗(yàn)室的巴里斯圖爾孫博士和他的合作者們提出了兩種在蛔蟲體內(nèi)產(chǎn)生LIN-53的具體方法。他們發(fā)表在《衰老細(xì)胞》雜志上的研究成果為進(jìn)一步研究人類蛋白質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。

Tursun說：“確定在連接壽命和健康狀況方面發(fā)揮作用的遺傳因素是了解人類健康和與肌肉萎縮相關(guān)的衰老相關(guān)疾病的關(guān)鍵?！?

表觀遺傳因素

LIN-53不僅是一種蛋白質(zhì)，還是一種“組蛋白伴侶”，它與被稱為組蛋白的分子結(jié)合，長(zhǎng)鏈DNA緊緊纏繞在細(xì)胞核中。組蛋白修飾最終可以提高或降低基因表達(dá)水平，從而影響生物體的發(fā)育、功能和壽命。LIN-53被認(rèn)為是一種“表觀遺傳因子”，因?yàn)樗梢酝ㄟ^與組蛋白相互作用來幫助激活和滅活可能導(dǎo)致遺傳性傳遞給后代的基因，但它不會(huì)改變基本的DNA序列。

Tursun和他的同事想知道這種表觀遺傳因素是否會(huì)影響生物體的存活時(shí)間(壽命)和健康狀態(tài)下生物體的存活時(shí)間(健康壽命)。他們還想知道長(zhǎng)壽和健康之間是否有直接關(guān)系。

Tursun說：“通常，當(dāng)我們變老時(shí)，我們會(huì)出現(xiàn)肌肉衰退的衰老癥狀。“這是巧合還是聯(lián)系？如果有，是如何聯(lián)系的？我們的論文是最早顯示表觀遺傳關(guān)聯(lián)的論文之一?！?

一個(gè)因素，兩條路線

一組分子生物學(xué)家和遺傳學(xué)家研究了LIN-53在秀麗隱桿線蟲中的作用，秀麗隱桿線蟲只有1毫米長(zhǎng)。它也被稱為線蟲，是衰老研究中使用的主要模式生物之一，因?yàn)樗脑S多基因高度保守或在物種間發(fā)現(xiàn)。

這篇論文的第一作者、神秘實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員StefanieMthel說：“它是一種如此小的生物，但它在組織、途徑和基因調(diào)控方面仍然與人類相似，因此我們可以將線蟲的結(jié)果傳遞給人類。在Charit和MDC的聯(lián)合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)和臨床研究中心(ECRC)。

當(dāng)研究人員敲除LIN-53基因時(shí)，這些蠕蟲表現(xiàn)出活動(dòng)能力下降，壽命與該基因?qū)?yīng)的蠕蟲一樣長(zhǎng)。

這清楚地表明，LIN-53在健康肌肉和長(zhǎng)壽中發(fā)揮作用。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探索并確定LIN-53通過分子化合物NuRD影響肌肉發(fā)育，同時(shí)通過單一化合物Sin3影響壽命。實(shí)際上，這些是不同的方式，但它們都涉及LIN-53，這特別有趣，并強(qiáng)烈暗示LIN-53作為健康壽命和壽命之間聯(lián)系的重要性。

“LIN-53是調(diào)節(jié)染色質(zhì)修飾和結(jié)構(gòu)的七種不同分子復(fù)合物的一部分，”Mthel說?！拔腋械襟@訝和興奮的是，我們能夠明確定義對(duì)健康和長(zhǎng)壽非常重要的化合物?！?

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