DIC顯微鏡下的釀酒酵母

　　古代哲學家依靠煉丹術尋求永生的線索。如今，研究人員卻依賴于酵母。這些單細胞微生物長期擔任解決老化過程之迷惑的模型系統(tǒng)，發(fā)表于最新一期的細胞新陳代謝雜志上描述了酵母的又一新發(fā)現(xiàn)。

　　由賓夕法尼亞大學的研究人員領導的這項研究，識別出一條控制酵母和更復雜生物壽命的分子通路，并提出一種干預治療方式，即通過模仿熱量限制來延長壽命，而沒有必要限制飲食。資深作者雪萊伯杰博士說，“畢竟，有誰愿意生活在一個每天500卡路里的熱量中?”

　　伯杰，賓夕法尼亞大學的一個一體化知識教授，隸屬佩雷爾曼醫(yī)學院遺傳和細胞學系和美國藝術與科學學院發(fā)育生物學系，研究表觀遺傳學，遺傳信息控制的科學。表觀遺傳學包括多個調控水平，包括染色質包裝，即細胞核內DNA環(huán)繞組蛋白進行有序的包裝。通過改變DNA的這種包裝，細胞可以控制基因何時以及如何表達。

　　“在某種程度上，衰老是細胞應激積累的一種表現(xiàn)，” 她解釋說?！叭绻隳軌驅@些應激作出更好的反應，這可改善它造成的傷害。”

　　伯杰和她的研究小組以釀酒酵母為模型，通過搜索與表觀遺傳調控相關的基因，找到能夠影響壽命的染色質相關基因，在酵母中刪除這個基因可以延長壽命。一個這樣的基因能夠延長25 %的壽命，這可以使人類的平均壽命75年延長至95年，伯杰指出，這對于長壽是一個巨大的好處。這項研究是由博士后研究員Weiwei Dang博士進行的，旨在揭示這種壽命的增加時如何實現(xiàn)的，以及是否與細胞應激有關。

　　首先，團隊提出基因ISW2是否是先前確定的長壽途徑的一部分，尤其是與那些熱量限制(一種延長壽命的著名策略)相關。但涉及染色質修飾形式(組蛋白乙?；?的途徑一點頭緒都沒有，因為沒有涉及生長控制的另一條途徑，這表明ISW2功能通過一種從未見過的機制來實現(xiàn)。

　　研究小組隨后在ISW2蛋白質的功能中尋找答案，發(fā)現(xiàn)它的缺失會改變參與保護細胞免受應激中的DNA損傷的基因表達。ISW2的缺失可增加DNA損傷修復途徑的基因表達和活性，與熱量限制產(chǎn)生同樣的效果。

　　事實證明，基因ISW2參與染色質重塑——它控制組蛋白“線軸”圍繞DNA包裝的間距和分布。通常情況下，ISW2抑制應激反應通路，這可能是因為這些途徑的過度活化對生命的早期有害，伯杰如此推測。ISW2基因缺失或失活都能夠激活這些途徑，啟動細胞更有效地處理隨著細胞衰老的應激相關基因損傷。當伯杰團隊降低秀麗隱桿線蟲相關基因水平時，他們觀察到壽命延長了15%，在其他蠕蟲長壽途徑中觀察到相似的壽命延長。同樣，干擾培養(yǎng)的人類細胞中的一個同源基因的表達可提高應激反應基因的表達，跟酵母一樣，再次發(fā)生在DNA損傷修復途徑。

　　這些發(fā)現(xiàn)表明類似于酵母鑒定出來的一條途徑在人類中執(zhí)行相似的功能，保持應激反應基因的檢查——如果抑制，則激活這些途徑。但是，目前尚未確定。而且，對于如果調整這些途徑可以延長人類的壽命，還很不明朗——但是，當然，這個目標值得進一步研究，作者說。

　　但是，如果這是一條人類版本的ISW2通路，這些數(shù)據(jù)表明一個用于防治人類衰老相關疾病的可能治療策略，伯杰說。熱量限制飲食方式已被證明可以延長從酵母到靈長類動物的生物壽命，這種飲食方式是很好，但是很難滿足“胃”。

　　假設這些發(fā)現(xiàn)可以被復制和擴展到人類，那么人類ISW2的小分子抑制劑可能不需要限制飲食而達到這種臨床效果。然而，研究人員指出，需要更多的研究來證明。