Nature子刊:超長端粒打造出“超長生命”小鼠

Nature子刊:超長端粒打造出“超長生命”小鼠


眾所周知,端粒與衰老有著密不可分的關係。細胞每分裂一次,端粒就會縮短一點。一旦端粒消耗殆盡,細胞就會進入衰老狀態。那麼,如果端粒特別長呢,生物會變成“超長待機”嗎?


Nature子刊:超長端粒打造出“超長生命”小鼠


西班牙國家癌症研究中心(CNIO)的研究人員近日在《Nature Communications》上給出了他們的答案。他們製備出超長端粒的小鼠,發現這些動物的壽命更長,且沒有癌症和肥胖症。讓他們興奮的是,無需任何基因改造,壽命就能顯著增加。

文章通訊作者Maria Blasco表示:“這一發現說明,在確定壽命時,基因並不是唯一要考慮的因素。在不改變基因的情況下也可以延長壽命。”

端粒是染色體兩端的“保護帽”,起著保護DNA的作用。每一次細胞分裂,端粒都會縮短。研究人員已發現,防止端粒縮短可延長機體壽命,而不會產生其他影響。然而,到現在為止,所有對端粒長度的干預都涉及到基因表達的改變。

十年前,研究人員在研究誘導多能幹細胞(iPSC)。他們意外發現,在培養板上分裂一定次數後,這些細胞的端粒是正常細胞的兩倍。之後他們確認正常的多能胚胎細胞也存在同樣的現象。究其原因,在多能性階段,端粒染色質上存在某些表觀遺傳標記,可以促進端粒酶延長端粒的長度。

Nature子刊:超長端粒打造出“超長生命”小鼠


問題是帶有超長端粒的胚胎細胞能夠可以產生活的小鼠。幾年前,該小組證明了他們可以做到。不過,最初製備出的動物是嵌合的。超長端粒的細胞僅佔細胞總數的30%至70%。但是在這項新研究中,他們設法讓100%的小鼠細胞獲得了超長端粒。

作者表示:“這些(長端粒)小鼠的癌症更少,壽命更長。值得一提的是,它們比正常小鼠苗條,因為它們積累的脂肪更少。它們有著較低的膽固醇和低密度脂蛋白,對胰島素和葡萄糖的耐受性增強。同時,它們的線粒體功能也更好。”

總的來說,這些結果表明,超長的端粒對生物體無害,甚至有益,如延長壽命,延緩代謝衰老和減少癌症。與普通小鼠相比,超長端粒小鼠的平均壽命延長13%。觀察到的代謝變化也很重要,因為這是首次發現端粒長度與代謝之間存在著明確的關係。

最讓人振奮的是,這一發現為延長壽命而不改變生物體基因鋪平了道路。“延長胚胎細胞保持多能性的時間,可打造出端粒更長且壽命更長的小鼠,”作者指出。

參考文獻:

Mice with hyper-long telomeres show less metabolic aging and longer lifespans

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