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人类或已揭开长生不老的密码，超2000种“长寿基因”被发现

瑾瑜 生物探索 2021-12-08
人类的寿命的极限在哪里？长生不老能否实现？从古至今这两个问题一直是人们茶余饭后谈论的焦点。随着现代医疗条件越来越好，百岁老人已经不再是奇谈，那古人追求的长生不老能不能实现？2007年，两大顶级期刊《Science》和《Nature》同日发表的一篇重磅科研成果，提出科学家首次发现了一种长寿基因，不仅可以控制生命衰老进程，还能维系健康，这使人类向“不老的传说”迈近了一大步。
 
近日，西班牙国家研究委员会(CSIC)的进化生物学研究所(IBE)和西班牙巴塞罗那庞培法布拉大学的研究人员领导的国际研究小组不仅再次发现了对人类寿命至关重要的新基因，而且数量惊人，竟超过2000个！相关研究以Comparative Analysis of Mammal Genomes Unveils Key GenomicVariability for Human Life Span为题发表于《Molecular Biology and Evolution》杂志。
 

https://doi.org/10.1093/molbev/msab219
 
为了重点检测哺乳动物寿命差异背后是否与基因相关，研究人员进行了迄今为止最大的基于基因组表型的系统发育分析，在对包括57种哺乳动物的进化比较基因组研究中，超过2000种与人类寿命有关的新基因被筛选出来，且这些被确认的基因参与寿命调节通路，如DNA修复、凝血和炎症反应。其中，共有 1,157 种氨基酸 (AA)在系统发育中显示出与寿命最大相关性。
 

与衰老相关的基因

由于氨基酸是构成蛋白质的的基本单位，它按不同的顺序和构型而组成不同的蛋白质。而蛋白质稳态是保护蛋白质结构和功能免受环境压力因素（包括衰老）影响的关键因素，为此研究人员猜测寿命差异可能与蛋白质的稳态息息相关。
 
但想要了解蛋白质与寿命之间的相关性，就必须“吃透”蛋白质的3D结构，然而，确定一个蛋白质结构往往需要数月甚至数年的艰苦努力。2016 年AlphaFold横空出世，在蛋白质结构预测方面所展示的强大性能，极大地促进了结构生物学的发展，它对大部分蛋白质结构的预测与真实结构只差一个原子的宽度，达到了人类利用冷冻电镜等复杂仪器观察预测的水平，这是蛋白质结构预测史无前例的巨大进步，也被评为人类在 21 世纪取得的最重要的科学突破之一。
 

蛋白质结构
 
为此，在这项最新的研究中，科研人员基于AlphaFold技术预测了经验证的40种蛋白质的结构，他们发现，当一种蛋白质在细胞内不被降解且持续工作，会变得更加稳定，而蛋白质组的这种稳定性一般存在于与年龄和寿命相关的基因中，蛋白质稳定性才是长寿的核心。不仅如此，AlphaFold预测的蛋白质结构也恰好证明了长寿生物体内含有氨基酸变化的蛋白质比寿命较短的生物体内的蛋白质更加稳定。

AlphaFold结构预测
 
事实上，此前就有研究指出，由于衰老细胞和机体未能对蛋白质毒性做出正确的反应，进入衰老的人类细胞会出现蛋白质稳态的下降，因此，衰老相关疾病的增加与蛋白质稳态的变化有着极为紧密的联系，增强蛋白质的稳定性可以改善机体健康情况并延长寿命。


衰老是所有人不得不面对的现实，但究竟是什么在影响我们衰老的进程一直是一个谜，这项研究从基因视角为切入点，为我们找到了导致衰老的病因，若能关闭“衰老基因”，或有希望让人类寿命再次延长，突破现有极限。不仅如此，这项研究还为开发新的治疗靶点、治疗与人类衰老相关的疾病打开了大门。

End


参考资料：

[1]Comparative Analysis of Mammal Genomes Unveils Key GenomicVariability for Human Life Span


本文系生物探索原创，欢迎个人转发分享。其他任何媒体、网站如需转载，须在正文前注明来源生物探索。

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