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很多与衰老有关的慢性病其致病主因是寄生虫DNA
发布时间: 2014-01-14     来源: www.medicalnewstoday.com

    从人类到玉米的很多生物体中的基因组含有很多“寄生虫”DNA链,在不受抑制的情况下,这些“寄生虫”DNA链就会自行复制,直至扩散至整个基因组,对生物体的健康造成潜在的危害。今年早些时候,布朗大学的研究人员们发现了这些“反转录转座子”能不断增强摆脱人类细胞培养液中基因组的控制能力。现如今,研究人员们在《衰老》(Aging)杂志上新发表了一篇论文,该论文指出在衰老的老鼠组织中,反转录转座子能够不断增强摆脱基因组控制能力,且自行复制能力也不断增强。在进一步的实验中,生物学家们表明了,在恶性肿瘤中,这种活动更加显而易见,但是同样受卡路里限制,这种活动会变缓。

布朗大学的助理教授吉尔•科尔林,也是该篇研究论文的第一作者,并提前在网上发布论文了,他说道:“随着老鼠的衰老,这些反转录转座子所受限制愈加弱化,他们开始表达并在所处基因组中不断大量进行复制。这可能是导致基因组不稳定性的一种非常重要的机制。很多与衰老有关的慢性病,例如癌症,都与基因组不稳定性有关。”
反转录转座子增殖是否仅仅为一件坏事,仍然还是科学家们关注的一个热点问题,但是他们所知道的是,基因组把反转录转座子紧紧包裹在一个称之为异染色质的散绕结构内,以此来控制它们。在他们进行的实验中,科尔林和本篇论文的合作通讯作者约翰•塞迪维教授发现了,总体来说,一些老鼠组织中的基因组随着衰老而变得越来越异染质了。但自相矛盾的是,他们还发现反转录转座子非常集中的一些区域反而变得松散,尤其是那些被标记的老鼠年龄已达2岁以后(大约相当于人类70岁的年龄)。
塞迪维指出,与先前细胞液培养的研究工作相比而言,该项研究表现出一个很重大的进步,即研究人员们有能力证明,反转录转座子所受控制的弱化是与整个生物体和某些特定组织的自然衰老有关。之前,在细胞培养液中跟踪衰老过程,是以单个细胞能够分裂的次数为基础来记录的。这种细胞衰老形式被称之为“复制性衰老”,而且被公认为在很多正常的组织中是十分稀少的。
塞迪维说道:“这带来了一个非常严重的问题。我们又对一些相当重要的组织进行了研究。这似乎是一个更加普遍的现象。在实验中观察到,反转录转座子变得越来越活跃,从而导致老鼠组织自然衰老变快,同样,布朗大学的两位教授斯蒂芬•希尔芬迪和罗伯特•瑞南,在以果蝇为实验对象而开展类似实验中,其研究发现与此非常符合。这些基本分子过程的显著进化保护揭示出,他们可能是导致衰老的一个重要方面。”
在新的研究中,包括第一作者马克•得科在内的研究团队成员们从年龄为5、24以及36个月的老鼠体内,提取了肝脏以及骨骼肌细胞进行了研究观察。通过对比这些细胞中的基因表达与DNA序列,他们发现了,在24个月后,很多反转录转座子在两类组织中的表达增强了,而且反转录转座子成功地进行自我复制,还出现在基因组的其他地方。举个例子说,一个名为“MusD”的反转录转座子在月龄为24和36之间的老鼠的肝脏组织中,其数目增加了两倍。
然而,在那些充分培养的老鼠体内中,反转录转座子增殖被认为不太成功,但是,与标准配餐的实验老鼠相比而言,减少40%的卡路里摄入,研究已经表明,卡路里限制大大地减轻了很多不同的动物模型中的衰老后果。
在另一方面来说,研究人员们发现,受自发肿瘤的影响,几个反转录转座子在老鼠组织中异常丰富,比如淋巴瘤和肝细胞癌。
然而,塞迪维指出,研究人员们无法提供出证据来证明反转录转座子与肿瘤有着因果关系。目前,仅仅只能表明有一定关联。但是,他还指出,研究人员们探索出了前进的道路来研究,因衰老而明显引起反转录转座子增殖,对机体健康所造成的后果。某些药物能抑制反转录转座子的增殖,因此,研究人员们应该能够明确,在将来开展的老鼠实验中,是否能延长老鼠健康的寿命,以及不受慢性疾病困扰的时间。
 
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