科学家们发现基因更长,更健康的生活

研究人员发现了更健康的生活的基因

一群科学家们发现了参与身体老化的基因。通过影响这些基因中的一种,实验室动物的健康寿命也延长 - 并且可能是人类的。

追求永恒的青年的驱动,人类已经花了几个世纪以来痴迷于我们年龄恰当的问题。随着近几十年来分子遗传方法的进步,对参与老化过程的基因的搜索大大加速了。

到目前为止,这主要是仅限于个体模型生物的基因,例如C. elegans线虫,这揭示其其基因的大约一个百分之一度可能会影响寿命。然而,研究人员长期以来假设这种基因在进化过程中出现,并且在所有生物中,其细胞具有保存核 - 从酵母到人类。

梳理40,000个基因

Eth苏黎世的研究人员和Jena的Jenage联盟现已系统地通过三种不同生物的基因组来寻找与所有三种物种中存在的衰老过程相关的基因 - 因此来自共同祖先的基因。虽然它们存在于不同的生物体中,但这些所谓的正非基因彼此密切相关,它们也在人类中发现。

为了检测这些基因,研究人员在Nematode C.秀丽隐杆线虫,斑马鱼和小鼠中检查了大约40,000个基因。通过筛选它们,科学家们希望在每个可比较的老龄化阶段的所有三种生物中确定哪些基因以相同的方式调节 - 年轻,成熟和旧的;即它们在老龄化期间调节或下调。

作为基因活动的衡量标准,研究人员测量了信使的数量RNA.(mRNA)在这些动物的细胞中发现的分子。mRNA是基因的转录物和蛋白质的蓝图。当特定基因的mRNA副本时,它非常活跃;该基因是上调的。相反,更少的mRNA副本被视为低活动的迹象,解释了迈克尔·罗斯托教授,协调了最近公布的研究和Eth苏黎世能源新陈代谢教授的作者。

在这一体积的信息中,研究人员使用统计模型来建立以与蠕虫,鱼类和小鼠相同的方式调节的基因的交叉。这表明三种生物只有30个基因,显着影响老化过程。

减少基因活动,寿命更长

通过进行实验,其中选择性地阻断相应基因的mRNA,研究人员对线虫的衰老过程进行了效果。含有十几种基因,阻挡它们至少将寿命延伸至少五个。

其中一种基因被证明是特别有影响力的:BCAT-1基因。“当我们阻断这种基因的效果时,它显着将线虫的平均寿命延伸到高达25%,”Ristow说。

研究人员还能够解释该基因的作用方式:BCAT-1基因携带同名酶的代码,其降低所谓的分支链


Amino acids are a set of organic compounds used to build proteins. There are about 500 naturally occurring known amino acids, though only 20 appear in the genetic code. Proteins consist of one or more chains of amino acids called polypeptides. The sequence of the amino acid chain causes the polypeptide to fold into a shape that is biologically active. The amino acid sequences of proteins are encoded in the genes. Nine proteinogenic amino acids are called "essential" for humans because they cannot be produced from other compounds by the human body and so must be taken in as food.
" class="glossaryLink ">氨基酸。天然存在于食品蛋白质构建块中,其中包括氨基酸L-亮氨酸,L-异亮氨酸和L-缬氨酸。

当研究人员抑制BCAT-1的基因活性时,在组织中积聚的支链氨基酸,触发在线虫中增加寿命的分子信令级联。此外,蠕虫仍然健康的时间纪念日被延长。作为一种活力的衡量标准,研究人员测量了老化颜料的积累,生物所移动的速度以及线虫成功再现的频率。当科学家抑制BCAT-1基因的活性时,所有这些参数都会得到改善。

当他们将三个分支链氨基酸混合到线虫食物中时,科学家们也实现了寿命延伸的效果。然而,效果通常不太明显,因为BCAT-1基因仍然是活性的,这意味着氨基酸继续降低,并且它们的寿命延长效应不能有效地发展。

保守机制

ristow毫无疑问,人类发生了相同的机制。“我们只关注进化中保存的基因,因此存在于包括人类的所有生物中,”他说。

在目前的研究中,他和他的耶拿耶拿同事来自莱布尼兹衰老研究所,雷布尼兹自然产品研究和感染生物研究所,耶拿大学医院和弗里德里希·席勒大学有目的地选择了不研究对人类的影响。yabo124但是已经计划了后续研究。“然而,由于理想的原因,我们无法衡量人类的预期寿命,”Eth教授说。相反,研究人员计划在他们的研究中纳入各种健康参数,例如胆固醇或血糖水平,以获得对其受试者的健康状况的指标。

可以大量减少健康成本

Ristow表示,多分枝链氨基酸已经用于治疗肝脏损伤,并加入到运动营养产品中。“然而,这一点不是人们甚至更老的人,而是为了保持健康的时间,”就是内部的。“该研究将提供重要指标,了解老化过程如何受到影响以及如何防止与糖尿病或高血压等年龄相关的疾病。根据不利的人口统计,稳步增加预期寿命,重要的是延长健康的生活阶段,而不是达到慢性疾病的甚至更高的年龄,争论研究人员。通过这种预防措施,一名老年人可以大大提高他们的生活质量,同时将其医疗保健成本相同,将其保健成本一半以上。

出版物:Johannes Mansfeld等,等,“分枝氨基分解代谢是生理老化的保守调节因子,“自然通信6,物品编号:10043;DOI:10.1038 / ncomms10043