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美鳳力臨床前大動物實(shí)驗(yàn)中心
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在一項開創(chuàng)性的研究中，來自美國羅切斯特大學(xué)的研究人員成功地將一個負(fù)責(zé)制造高分子量透明質(zhì)酸（high molecular weight hyaluronic acid, HMW-HA）的基因從裸鼴鼠轉(zhuǎn)移到了小鼠身上。這改善了小鼠的健康狀況，并使小鼠的中位壽命延長了約4.4%。相關(guān)研究結(jié)果于2023年8月23日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Increased hyaluronan by naked mole-rat Has2 improves healthspan in mice”。
裸鼴鼠以其長壽和對老年性疾病的超強(qiáng)抵抗力而聞名，長期以來一直吸引著科學(xué)界的關(guān)注。這些作者通過將一個負(fù)責(zé)增強(qiáng)細(xì)胞修復(fù)和保護(hù)的特定基因引入小鼠體內(nèi)，為揭開衰老的秘密和延長人類壽命帶來了令人興奮的可能性。
論文共同通訊作者、羅切斯特大學(xué)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)教授Vera Gorbunova說，“我們的研究提供了一個原理證明，即在長壽哺乳動物中進(jìn)化出的獨(dú)特長壽機(jī)制經(jīng)輸出后可以改善其他哺乳動物的壽命?！绷硪幻撐墓餐ㄓ嵶髡邽榱_切斯特大學(xué)生物學(xué)教授Andrei Seluanov。
獨(dú)特的抗癌機(jī)制
裸鼴鼠是一種小鼠體型的嚙齒類動物，在同體型的嚙齒類動物中壽命極長；它們的壽命長達(dá) 41 年，幾乎是同體型嚙齒類動物的十倍。與許多其他物種不同的是，裸鼴鼠在衰老過程中通常不會感染疾病，包括神經(jīng)變性、心血管疾病、關(guān)節(jié)炎和癌癥。Gorbunova和Seluanov投入了數(shù)十年的研究，以了解裸鼴鼠用來保護(hù)自己防止衰老和疾病的獨(dú)特機(jī)制。
這些作者之前已發(fā)現(xiàn)，HMW-HA 是裸鼴鼠對癌癥具有非同尋常的抵抗力的機(jī)制之一（Nature, 2023, doi:1038/s41586-023-06463-0）。與小鼠和人類相比，裸鼴鼠體內(nèi)的 HMW-HA 大約多十倍。當(dāng)它們從裸鼴鼠細(xì)胞中移除 HMW-HA 時，這些細(xì)胞更容易形成腫瘤。Gorbunova、Seluanov及其同事們想看看 HMW-HA 的積極作用是否也能在其他動物身上重現(xiàn)。
轉(zhuǎn)移產(chǎn)生 HMW-HA 的基因
這些作者對一種小鼠模型進(jìn)行了基因改造，使其攜帶裸鼴鼠版本的透明質(zhì)酸合酶2基因--- nmrHas2，該基因負(fù)責(zé)制造產(chǎn)生HMW-HA的蛋白。雖然所有哺乳動物都有透明質(zhì)酸合酶 2 基因，但裸鼴鼠版本的基因nmrHas2似乎得到了強(qiáng)化，可以以驅(qū)動更強(qiáng)的基因表達(dá)。
攜帶nmrHAS2基因的小鼠表現(xiàn)出對自發(fā)和誘導(dǎo)癌癥的抵抗性。圖片來自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06463-0。
這些作者發(fā)現(xiàn)攜帶基因nmrHas2的小鼠對自發(fā)性腫瘤和化學(xué)誘導(dǎo)的皮膚癌有更好的保護(hù)作用。與普通小鼠相比，這些小鼠的總體健康狀況也有所改善，壽命更長。隨著攜帶基因nmrHas2的小鼠在年齡上的增加，它們身體不同部位的炎癥---炎癥是衰老的標(biāo)志---減少了而且腸道也保持得更健康。
雖然還需要進(jìn)一步研究 HMW-HA 究竟為何具有如此有益的作用，但是這些作者認(rèn)為這是由于 HMW-HA 能夠直接調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。
人類的青春之泉？
這些發(fā)現(xiàn)為探索如何利用HMW-HA改善人類壽命和減少炎癥相關(guān)疾病提供了新的可能性。Gorbunova說，“從在裸鼴鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)HMW-HA到證明HMW-HA能改善小鼠健康，我們花了10年時間。我們的下一個目標(biāo)是將這種益處轉(zhuǎn)移到人類身上。”
他們認(rèn)為可以通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)：一是減緩 HMW-HA 的降解，二是增強(qiáng) HMW-HA 的合成。Seluanov說，“我們已經(jīng)確定了減緩?fù)该髻|(zhì)酸降解的分子，并正在進(jìn)行臨床前試驗(yàn)。我們希望，我們的發(fā)現(xiàn)將提供第一個，但不是最后一個例子，說明說明長壽物種的長壽適應(yīng)性如何有益于人類的長壽和健康?！?/p>
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