▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯

每個人有朝一日都難免衰老，但隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)家們正在開發(fā)各種全新的技術(shù)，來延緩衰老進(jìn)程，甚至是逆轉(zhuǎn)衰老。今日，由來自德國科隆大學(xué)（University of Cologne）的科學(xué)家們領(lǐng)銜、發(fā)布于國際頂尖科學(xué)期刊《自然》上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，五種不同動物（人類、果蠅、大鼠、小鼠和蠕蟲）細(xì)胞的衰老過程似乎相類似，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助解釋驅(qū)動衰老的因素，并為開發(fā)逆轉(zhuǎn)衰老療法打開一扇新的大門。

已往的研究發(fā)現(xiàn)，隨著生命體的衰老，細(xì)胞中許多分子作用也漸漸變得不再準(zhǔn)確，這使得細(xì)胞內(nèi)突變增加、染色體因斷裂而長度縮短、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的濃度與質(zhì)量也變得不穩(wěn)定。細(xì)胞轉(zhuǎn)錄——遺傳信息從DNA復(fù)制到RNA分子的過程——在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)上扮演著關(guān)鍵的角色，這是由于轉(zhuǎn)錄作用是負(fù)責(zé)執(zhí)行細(xì)胞活動與功能蛋白質(zhì)的主要調(diào)控因子，然而科學(xué)家們對衰老如何影響細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的過程卻知之甚少。

為了檢視細(xì)胞轉(zhuǎn)錄是否隨著動物衰老進(jìn)展而受到影響，科學(xué)家們分析了線蟲、果蠅、小鼠、大鼠和人類在不同成年階段的全基因組轉(zhuǎn)錄變化。他們發(fā)現(xiàn)，負(fù)責(zé)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的RNA聚合酶II（Pol II），其在沿著DNA鏈制作RNA分子的平均速度會隨著機(jī)體衰老而上升，然而在精確度上卻降低，也就是細(xì)胞所生產(chǎn)的RNA與DNA之間不相匹配的情形增加。此外，科學(xué)家們也觀察到細(xì)胞RNA剪接過程的變化，包括未剪接轉(zhuǎn)錄本的減少和更多環(huán)狀RNA的形成。

澳大利亞悉尼新南威爾士大學(xué)的生物化學(xué)家Lindsay Wu博士表示：“這為我們理解衰老的原因和方式開辟了一個非?；镜男骂I(lǐng)域。”

▲Pol II延長速度隨著年齡的增長而加快，在多個物種中，降低胰島素信號和飲食限制可以減緩其速度（圖片來源：參考資料[1]）

有趣的是，由于過往研究發(fā)現(xiàn)飲食限制和抑制胰島素信號傳導(dǎo)可以延緩許多動物的衰老并延長壽命，研究人員便檢視這些措施是否會對Pol II速度產(chǎn)生影響。他們發(fā)現(xiàn)在低熱量飲食的小鼠體內(nèi)，以及在攜帶胰島素信號基因突變的蠕蟲、小鼠和果蠅中，Pol II的移動速度較慢。

為了進(jìn)一步證實(shí)Pol II速度的變化影響動物壽命長短，研究人員在果蠅和蠕蟲體內(nèi)的Pol II蛋白上，利用基因編輯技術(shù)制造突變，使得突變后的Pol II速度減緩。他們發(fā)現(xiàn)帶有這些突變的動物其壽命較對照組增加了10-20%。而當(dāng)將這些突變恢復(fù)正常時，動物的壽命便也跟著縮短。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)顯示Pol II的速度對動物壽命的影響存在著因果關(guān)系。

此外，通過對人類肺細(xì)胞和臍靜脈細(xì)胞的分析，研究人員發(fā)現(xiàn)衰老細(xì)胞中的核小體（nucleosome）數(shù)量下降。核小體是細(xì)胞中DNA纏繞在組蛋白（histone）上所形成的一種束狀結(jié)構(gòu)，核小體的減少可能使得Pol II在行進(jìn)過程的阻力降低，進(jìn)而加快其移動的速率。重要的是，當(dāng)研究人員提高細(xì)胞中組蛋白的表達(dá)時，Pol II移動速度也隨之變慢。在果蠅中，組蛋白水平的提高增加了它們的壽命。

這項(xiàng)研究除了證實(shí)衰老機(jī)制在不同生機(jī)體上是一致的之外，也顯示Pol II可能是開發(fā)減緩甚至逆轉(zhuǎn)衰老藥物的潛在靶點(diǎn)。Pol II在轉(zhuǎn)錄過程的作用已被證實(shí)與包含癌癥在內(nèi)的許多疾病相關(guān)聯(lián)，也有相關(guān)的藥物正在開發(fā)當(dāng)中?！蹲匀弧返脑u論中指出，檢視這些藥物對細(xì)胞衰老的影響也許是相關(guān)衰老研究的下一步。讓我們期待這項(xiàng)創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)能夠早日轉(zhuǎn)化成臨床可行的療法，讓逆衰老不再只是醫(yī)學(xué)界的夢想。