本報訊(記者 任朝霞)裸鼴鼠cGAS蛋白通過4個位點(diǎn)的適應(yīng)性演化,將人類細(xì)胞中的DNA修復(fù)抑制因子轉(zhuǎn)化為修復(fù)增強(qiáng)因子。同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院毛志勇教授團(tuán)隊的這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)為抗衰老干預(yù)提供新靶點(diǎn),相關(guān)研究成果于近日在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
既往研究表明,DNA修復(fù)能力是決定物種壽命的關(guān)鍵因素之一。近年來,學(xué)界開始嘗試從非經(jīng)典的長壽模式生物中探尋衰老與長壽的調(diào)控機(jī)制。裸鼴鼠壽命可接近40年,且對多種疾病展現(xiàn)出高度抵抗力,因此成為長壽研究的理想模型。盡管已有研究證實(shí)裸鼴鼠具有強(qiáng)大的基因組穩(wěn)定性維持能力,但其背后的特異性分子調(diào)控機(jī)制尚不清晰。
早在2018年,毛志勇教授團(tuán)隊與同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院、附屬上海市肺科醫(yī)院戈寶學(xué)教授團(tuán)隊合作發(fā)現(xiàn)人類cGAS蛋白在DNA損傷后會入核并抑制同源重組修復(fù),導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定?;诖撕献餮芯?,研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)裸鼴鼠cGAS的功能發(fā)生顛覆性逆轉(zhuǎn)——它可顯著提升同源重組修復(fù)效率。
團(tuán)隊利用前期開發(fā)的DNA修復(fù)報告系統(tǒng)對關(guān)鍵區(qū)段及功能位點(diǎn)進(jìn)行篩選,最終鎖定了裸鼴鼠cGAS的C端結(jié)構(gòu)域中4個進(jìn)化特異的氨基酸介導(dǎo)了這種功能的逆轉(zhuǎn)。突變裸鼴鼠cGAS的上述位點(diǎn)導(dǎo)致其功能丟失;而將這4個位點(diǎn)引入人類cGAS,可消除其對同源重組修復(fù)的抑制。團(tuán)隊隨后開展大量實(shí)驗,深入揭示了上述4個位點(diǎn)調(diào)控同源重組修復(fù)的分子機(jī)制。
cGAS序列的改變是否有助于裸鼴鼠的長壽?團(tuán)隊成員發(fā)現(xiàn),表達(dá)裸鼴鼠cGAS蛋白不僅顯著降低細(xì)胞衰老速度,還可以延緩果蠅腸道、運(yùn)動及生殖能力隨年老而來的衰退。最振奮人心的是,裸鼴鼠cGAS可明顯延長果蠅的壽命。而將4個位點(diǎn)突變引入人類cGAS,可逆轉(zhuǎn)其對細(xì)胞及個體衰老的促進(jìn)作用。團(tuán)隊成員還發(fā)現(xiàn),裸鼴鼠cGAS的過表達(dá)有助于抵抗小鼠多器官衰老,降低系統(tǒng)炎癥并延長其健康壽命。
《中國教育報》2025年10月16日 第02版
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