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我科学家首揭灵长类动物寿命调控关键通路

来源:人民网 日期: 2018年08月23日

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人民网北京8月23日电 国际顶尖学术期刊Nature今日在线发表了中国科学家一项最新成果。该研究首次结合非人灵长类动物模型、人类干细胞模型及基因编辑技术揭示了可调控灵长类动物出生前发育程序的关键分子开关。

该成果不仅为研究人类出生前发育迟缓综合征提供了重要的模型体系,还首次揭示了灵长类和啮齿类动物在衰老调节通路方面的巨大差异,为开展人类发育和衰老的机制研究,以及相关疾病的干预奠定了重要的基础。

衰老是机体生理功能随时间逐渐退化的过程,是神经退行性疾病、动脉粥样硬化、糖尿病和恶性肿瘤等慢性疾病的最大风险因素。衰老进程由遗传和表观遗传因素共同调控,因此理解衰老的遗传和表观遗传基础是延缓衰老和防治衰老相关疾病的重要前提。

一直以来,在啮齿类动物中,有一个参与了衰老及寿命的调控的名为SIRT6的基因,被认为是经典的“长寿蛋白”,并成为人们试图延缓衰老的重要靶标。

然而,迄今为止几乎所有SIRT6作为“长寿蛋白”的证据均来源于小鼠和其他低等模式生物,而SIRT6能否在灵长类动物中发挥类似的功能尚不清楚。来自中国科学院动物研究所和生物物理研究所的研究团队联合攻关,经过三年的不懈努力,首次实现了SIRT6在非人灵长类动物中的全身敲除,获得了世界上首例特定长寿基因敲除的食蟹猴模型。

基于该模型,研究人员发现,与SIRT6敲除小鼠表现的加速衰老表型明显不同,SIRT6敲除的食蟹猴在出生数小时内即死亡。

多项分析显示,SIRT6敲除的食蟹猴未见加速衰老表型,却表现出严重的全身发育迟缓。新生SIRT6敲除猴的脑、肌肉及多种其他器官组织均表现出明显的胚胎期未成熟的细胞和分子特征。此外,利用人类干细胞模型开展的研究表明,SIRT6缺乏也可阻滞人类神经干细胞向神经元的分化。随后,研究人员对这一过程的分子机制进行了深入研究, 进一步揭示了灵长类动物发育和寿命调控的关键通路。

该研究工作由中国科学院生物物理研究所、中国科学院动物研究所、首都医科大学宣武医院、北京大学附属第一医院、和中山大学等机构合作完成。中国科学院生物物理研究所刘光慧研究员、中国科学院动物研究所李伟研究员和胡宝洋研究员为论文的共同通讯作者。