我科學家首揭靈長類動物壽命調控關鍵通路
國際頂尖學術期刊Nature今日在線發(fā)表了中國科學家一項最新成果。該研究首次結合非人靈長類動物模型、人類干細胞模型及基因編輯技術揭示了可調控靈長類動物出生前發(fā)育程序的關鍵分子開關。
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節(jié)通路方面的巨大差異，為開展人類發(fā)育和衰老的機制研究，以及相關疾病的干預奠定了重要的基礎。
衰老是機體生理功能隨時間逐漸退化的過程，是神經退行性疾病、動脈粥樣硬化、糖尿病和惡性腫瘤等慢性疾病的最大風險因素。衰老進程由遺傳和表觀遺傳因素共同調控，因此理解衰老的遺傳和表觀遺傳基礎是延緩衰老和防治衰老相關疾病的重要前提。
一直以來，在嚙齒類動物中，有一個參與了衰老及壽命的調控的名為SIRT6的基因，被認為是經典的“長壽蛋白”，并成為人們試圖延緩衰老的重要靶標。
然而，迄今為止幾乎所有SIRT6作為“長壽蛋白”的證據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。來自中國科學院動物研究所和生物物理研究所的研究團隊聯(lián)合攻關，經過三年的不懈努力，首次實現了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，與SIRT6敲除小鼠表現的加速衰老表型明顯不同，SIRT6敲除的食蟹猴在出生數小時內即死亡。
多項分析顯示，SIRT6敲除的食蟹猴未見加速衰老表型，卻表現出嚴重的全身發(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出明顯的胚胎期未成熟的細胞和分子特征。此外，利用人類干細胞模型開展的研究表明，SIRT6缺乏也可阻滯人類神經干細胞向神經元的分化。隨后，研究人員對這一過程的分子機制進行了深入研究, 進一步揭示了靈長類動物發(fā)育和壽命調控的關鍵通路。
該研究工作由中國科學院生物物理研究所、中國科學院動物研究所、首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院、北京大學附屬第一醫(yī)院、和中山大學等機構合作完成。中國科學院生物物理研究所劉光慧研究員、中國科學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)
