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美国科学家发现控制生物寿命的物质

2006-01-07 12:35 段晨 北京科技报 阅读 0
核心摘要: 美国耶鲁大学研究发现,微型核糖核酸(microRNA)通过控制基因lin-4和lin-14影响线虫的寿命,并推测人类具有类似机制。该研究揭示了器官衰老过程中的“生物时钟”,为调控衰老和疾病提供了新思路。

人类为何会有寿命长短?日前,美国耶鲁大学的一项研究表明,微型核糖核酸(microRNA)控制着人类的寿命。该研究于2006年12月26日发表在“每日科学”网站上,揭示了在器官衰老过程中存在的“生物时钟”机制。

线虫实验揭示影响细胞成长的基因

弗兰克·斯莱克(Frank Slack)是耶鲁大学分子、细胞与演化生物学副教授,也是该研究的主要作者。研究团队选取结构简单、基因研究较全面的线虫作为研究对象,发现了直接决定线虫寿命的基因,并且人类也具有同样作用的基因。线虫是研究衰老过程中基因作用的理想模型,也是研究哺乳动物基因的重要参照。

微型核糖核酸影响细胞成长

斯莱克所指的是一种小核糖核酸(microRNA)。这种核糖核酸与受其控制的基因lin-4和lin-14,能够影响细胞在特定阶段的成长变化。研究小组发现,这两种基因的变异可以改变线虫的生长发育时间及寿命。lin-4基因功能缺失的动物寿命明显低于正常动物,表明lin-4有防止生物体夭亡的作用;一旦其功能增强,生物寿命便会延长。相反,lin-14基因功能缺失可将生物寿命延长31%。

生命中自带“生物钟”

斯莱克认为,该研究成果有力地证明了在正常器官的发育和衰老中,生命自身携带着“生物钟”。基因对生物体成长变化的调节是通过胰岛素信号完成的,这也让新陈代谢与衰老建立了联系。认识到微型核糖核酸的这种作用后,科学家可以根据需要,对衰竭过程(包括病情变化)做出有利调控。目前,科学家正寻找其他微型核糖核酸及其控制的基因,并研究它们在小白鼠体内的作用方式,以进一步探索改变人类疾病的机理。

核糖核酸背景知识

人类对遗传基因的研究已有百年历史,以往科学家多聚焦于脱氧核糖核酸(DNA),而将核糖核酸(RNA)视为“信使”和蛋白质合成的“模板”。但自上世纪90年代以来,短链的小核糖核酸(microRNA)开始展现其重要价值。1986年,美国学者吉尔博特提出“RNA世界”假说,认为生命起源时最早出现的是核糖核酸。2001年,科学家发现一小段核糖核酸即可关闭线虫体内的基因,随后在老鼠和人体细胞中也发现了类似干扰现象,表明核糖核酸干扰对研究基因功能具有重要价值。

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