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科学家发现新型寿命调控因子DAF-16d/f

2010-08-07 16:22 麻省大学医学院 Nature 阅读 0
核心摘要: 麻省大学医学院发现新型寿命调控因子DAF-16d/f,通过基因表达操纵实验揭示DAF-16同形物组合互动微调IIS通路过程。同时,SIRT1基因缺失影响小鼠海马区功能及记忆,提示长寿基因与认知功能关联。

来自麻省大学医学院的研究人员发现了一种新型的寿命调控因子:DAF-16d/f。他们通过一系列涉及基因表达操纵的实验,解析了DAF-16在调控不同生物过程中如何实现其特异性。这项研究成果发表在《自然》(Nature)杂志上。

文章的通讯作者是麻省大学医学院的Heidi A. Tissenbaum研究员。她长期从事寿命基因研究,2001年曾在《自然》上发表文章,发现秀丽线虫中的Sir-2.1基因(Sir-2的同源基因)可以延长线虫寿命,且该效应需要DAF-16作为下游调节因子。

FOXO(Forkhead Box O)转录因子是细胞功能调控因子的重要汇聚点,包括胰岛素/IGF-1信号通路(IIS)。IIS参与多种生物过程,如寿命调控。在线虫中,FOXO转录因子DAF-16a在IIS通路中扮演主要角色。DAF-16a是两种同形物之一,调控线虫的寿命、应激反应和“多尔滞育”(dauer diapause),但DAF-16如何在不同生物过程中实现特异性尚不清楚。

本研究识别出一种新的DAF-16同形物——DAF-16d/f,并发现其在寿命调控中同样重要。通过基因表达操纵实验,研究人员表明,不同DAF-16同形物之间的组合互动可在整个生物体背景下微调IIS调控的过程。线虫利用一个基因的多种同形物来微调IIS过程,这与哺乳动物中四个不同FOXO基因执行重叠和不同功能的情况形成对比。

近期,另一组研究人员发现,与长寿相关的基因SIRT1也与实验鼠的记忆和学习能力密切相关。SIRT1编码的蛋白酶Sirtuin1此前已被证明可通过限制热量消耗延缓啮齿类动物衰老。研究人员利用转基因技术剔除实验鼠的SIRT1基因,发现缺乏SIRT1的实验鼠大脑海马区对电流刺激反应较差。海马区是学习和长期记忆的关键区域,在阿尔茨海默病患者中首先受损。此外,转基因实验鼠的神经元密度下降,记忆测试中区分新旧物体的能力也低于正常鼠。

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