記者27日從西南大學(xué)獲悉，該校資源昆蟲(chóng)高效養殖與利用全國重點(diǎn)實(shí)驗室代方銀教授團隊發(fā)現了調控壽命的新基因OSER1，并在家蠶、線(xiàn)蟲(chóng)、果蠅等多物種中研究揭示了其調控機制。該基因對壽命的影響得到人類(lèi)受試者研究結果支持。其研究論文近日在線(xiàn)發(fā)表于國際期刊《自然·通訊》上。
代方銀教授介紹，目前業(yè)界已經(jīng)確定人類(lèi)的兩種長(cháng)壽基因分別是FoxO（叉頭框蛋白O）和ApoE基因，其中FoxO轉錄因子調節與衰老相關(guān)的途徑并影響壽命，但介導這些影響的靶點(diǎn)在很大程度上仍然未知。對此，團隊首先查明，壽命調節因子FoxO在不同模式動(dòng)物間的二級結構具有較高保守性，這為利用家蠶篩選FoxO靶基因提供了依據。
課題組在家蠶中鑒定到FoxO的42個(gè)候選靶基因，然后利用線(xiàn)蟲(chóng)高效干涉平臺，對這些候選靶基因在線(xiàn)蟲(chóng)中的同源基因進(jìn)行干涉實(shí)驗，發(fā)現其中7個(gè)基因被敲低后線(xiàn)蟲(chóng)壽命顯著(zhù)縮短，3個(gè)基因被敲低后線(xiàn)蟲(chóng)壽命顯著(zhù)延長(cháng)。其中，線(xiàn)蟲(chóng)中OSER1同源基因表達降低后，壽命縮短幅度最大。
“我們將線(xiàn)蟲(chóng)、家蠶、果蠅、斑馬魚(yú)、非洲爪蟾、小鼠、恒河猴與人類(lèi)進(jìn)行比較分析，發(fā)現其均存在OSER1的直系同源基因。”論文第一作者、西南大學(xué)資源昆蟲(chóng)高效養殖與利用全國重點(diǎn)實(shí)驗室副教授宋江波介紹，他們進(jìn)一步研究顯示，在家蠶、線(xiàn)蟲(chóng)和果蠅中，提高OSER1表達后3個(gè)物種的壽命均顯著(zhù)延長(cháng)。
為了闡釋OSER1調節長(cháng)壽的作用機制，團隊在家蠶、線(xiàn)蟲(chóng)和果蠅中進(jìn)行了一系列的分子生物學(xué)實(shí)驗。研究結果共同表明，OSER1是FoxO的直接靶基因，能夠響應過(guò)氧化氫誘導的氧化應激，并通過(guò)提升機體氧化應激防御力而延長(cháng)壽命。
“我們對人類(lèi)受試者的研究結果也支持OSER1影響人類(lèi)壽命的觀(guān)點(diǎn)。”代方銀介紹，本研究聯(lián)合使用家蠶和其他經(jīng)典模式生物，共同鑒定了OSER1這一物種間保守的壽命調節因子，OSER1在生物體和細胞水平上對氧化應激提供了強力的保護，從而延長(cháng)生物體壽命。
據了解，此次跨界研究發(fā)現調控壽命的新基因，不僅拓展了家蠶作為研究衰老和壽命的實(shí)驗生物并取得重要成果，也標志著(zhù)在推進(jìn)家蠶模式化的進(jìn)程中邁出了新的重要一步。
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