長壽的遺傳學(xué)奧秘

胡昭陽/編譯

辛西婭·凱尼恩在AAAS年會(huì)上做衰老和生物學(xué)的主題發(fā)言

●科學(xué)家們開始將衰老的過程視為一種新的動(dòng)力。目前，辛西婭正和一些科學(xué)家研究怎樣控制人類的衰老過程，讓人們更健康長壽。

分子生物學(xué)家辛西婭·凱尼恩（Cynthia Kenyon）剛開始研究關(guān)于衰老的基因?qū)W時(shí)，該領(lǐng)域基本上只有她孤身一人?！皠傞_始研究衰老時(shí)，我們很難讓別人也對(duì)此產(chǎn)生興趣?！彼貞浾f，“因?yàn)樗麄兌加X得這種研究無聊到了極點(diǎn)?！?/p>

然而，當(dāng)凱尼恩的實(shí)驗(yàn)室在蛔蟲中發(fā)現(xiàn)了一種可以將它們的壽命延長一倍的單基因突變后，衰老也成為生物學(xué)領(lǐng)域最熱門的研究課題之一。她在今年美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)（AAAS）年會(huì)上做的發(fā)言中說，科學(xué)家們開始將衰老的過程視為一種新的動(dòng)力。目前，她正和一些科學(xué)家研究怎樣控制人類的衰老過程，讓人們更健康長壽。

“老化是不知不覺慢慢開始的。”如同一輛車漸漸破舊的過程，凱尼恩說。她現(xiàn)在擔(dān)任加州大學(xué)舊金山分校希爾布魯姆衰老生物學(xué)研究中心主任。但是，大多數(shù)生物學(xué)事件是不會(huì)主動(dòng)展示自己的。凱尼恩在她做的大會(huì)特邀報(bào)告中說，它們受制于“來自基因和蛋白質(zhì)的及其復(fù)雜的系統(tǒng)調(diào)控”。在她看來，衰老可能有它自身復(fù)雜的背景故事。

1993年，她的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)蛔蟲daf-2基因就是這種背景故事中的一例。帶有某種基因突變的蛔蟲的壽命能比他們的同類長一倍，凱尼恩說，而且在蛔蟲“育嬰室”中，它們也比其他同類活潑許多。daf-2基因延長壽命的方法，是通過一種分子機(jī)制導(dǎo)向另一種關(guān)鍵基因：daf-16。daf-2向daf-16發(fā)出信號(hào)，刺激它觸動(dòng)另外多種基因的開關(guān)。通過多年的研究，凱尼恩實(shí)驗(yàn)室和其他的科學(xué)家們已經(jīng)探索出了這種關(guān)鍵關(guān)系的細(xì)節(jié)，他們發(fā)現(xiàn)這類基因中發(fā)生的變異對(duì)細(xì)胞中許多重要的工作都產(chǎn)生了影響，包括對(duì)應(yīng)激的保護(hù)、蛋白質(zhì)的折疊、代謝和免疫反應(yīng)。

同時(shí)，世界各地的多個(gè)實(shí)驗(yàn)室也在老鼠、果蠅和人類的身上發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的基因，包括人類基因中與daf-16相對(duì)應(yīng)的FOXO3A，這組基因已被發(fā)現(xiàn)與世界長壽人群有聯(lián)系，凱尼恩說。

正常情況下，daf基因和它們?cè)谌梭w中的同類會(huì)幫助細(xì)胞茁壯成長。但是當(dāng)daf-2突變后，細(xì)胞們會(huì)將其認(rèn)定為一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào)并引發(fā)強(qiáng)烈的防護(hù)反應(yīng)。蠕蟲們會(huì)開始“反抗你能對(duì)它們做的所有的事情”。凱尼恩說，包括對(duì)冷、熱、干燥和毒素作用的對(duì)抗。正是這種反應(yīng)會(huì)減緩衰老并導(dǎo)致更長的壽命，凱尼恩指出。她把這比作是一個(gè)有前瞻眼光的建筑維護(hù)主管會(huì)明智地收看天氣預(yù)報(bào)，在暴風(fēng)雨來臨前關(guān)緊門窗。

凱尼恩實(shí)驗(yàn)室和他們的一些同行正在研究怎樣制造這些風(fēng)暴并把它們保持在一個(gè)可控制的范圍內(nèi)，來觸發(fā)保護(hù)性反應(yīng)。目前研究人員在實(shí)驗(yàn)室里試驗(yàn)過的延長動(dòng)物生命的方法包括控制卡路里攝入、降低呼吸速率、移除制造卵子和精子的細(xì)胞等等。研究人員現(xiàn)在正在搜索能夠控制衰老分子路徑的小型分子?！斑@些延緩衰老的路徑對(duì)于研究防治與衰老相關(guān)的疾病也是寶貴的財(cái)產(chǎn)。研究人員已經(jīng)在帶有該衰老突變基因的老鼠身上觀察記錄到了更低的癌癥發(fā)病率、心血管疾病和類老年癡呆癥癥狀?！眲P尼恩說。