13年研究首次證明:表觀遺傳訊息的丟失導致生物衰老 有可能逆轉老化跡象

Dna. Original public domain image

一項進行了 13 年的國際研究首次表明,DNA 組織和調節方式的退化(稱為表觀遺傳學,Epigenetic)可以驅動生物體衰老,而與遺傳密碼本身的變化無關。

該研究表明,表觀遺傳信息(核酸序列)的損失導致老鼠衰老,並在恢復其完整性後,可以逆轉老齡化的跡象。甚至透過操作表觀基因組,研究人員發現還能操控衰老進程向前或後改變。

研究結果已於1月12日在Cell雜誌上發佈《Loss of epigenetic information as a cause of mammalian aging》。

該論文的高級作者、哈佛醫學院布拉瓦尼克研究所的遺傳學教授David Sinclair和Paul F. Glenn生物衰老研究中心的聯合主任表示:「我們認為這項研究,首次顯示表觀遺傳訊息的改變,是哺乳動物衰老的主要原因。」

表觀遺傳分子充當基因活性的開關,決定細胞類型和功能,例如神經細胞、肌肉細胞。之所以會出現這種分化,是因為雖然生物體中的每個細胞都具有相同的 DNA,但特定基因的開關是可控的。表觀遺傳學就像細胞的操作系統,允許細胞以不同方式使用相同的遺傳物質。

該團隊對實驗室老鼠通過加速斷裂次數來測試老化是否是該過程的結果。起初,表觀遺傳因子暫時停止基因調控職責以協調 DNA 修復,但研究人員發現它們被「分散了注意力」,在修復損害後並沒有恢復原本的工作。造成表觀基因組變得雜亂無章並丟失原始資訊,導致染色質在錯誤的模式下凝結和解開,這是表觀遺傳功能障礙的標誌。同時老鼠出現衰老反應也證明了這一點。

該團隊的一系列廣泛的實驗證明,DNA變化不是衰老的唯一或主要原因。相反,研究結果表明,染色質的化學和結構變化(形成染色體的DNA和蛋白質的複合物),在不改變遺傳密碼本身的情況下促進衰老。

接下來,研究人員給小鼠進行雞尾酒基因治療,扭轉了它們引起的表觀遺傳變化。實驗鼠的器官和組織最終恢復了年輕的狀態。

該論文的聯合第一作者Jae-Hyun Yang表示:「我們期望這些結果被視為我們控制衰老能力的轉折點,這些發現將改變我們對衰老過程的看法,以及我們應對與衰老相關疾病的方法。」

原始文章《Loss of Epigenetic Information Can Drive Aging, Restoration Can Reverse It

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

%d bloggers like this: