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制 RNA 聚合酶就能延长寿命!请看 Nature 最新文章

更新时间:2017-12-04 09:22:18点击次数:78次字号:T|T
这一文章揭示:酵母细胞的存活期、果蝇及线虫的寿命可以在机体成年后将 RNA 聚合酶 III(Pol III)的活性略微削减而延长平均 10%。

第一作者 Danny Filer 说:“我们已经发现了 Pol III 在成年果蝇及线虫中的一个基本作用:它的活动对干细胞功能、肠道健康和动物的生存产生了负面影响。当我们抑制它的活性时可以改善所有这些情况。在不同物种中 Pol III 具有相同的结构和功能,我们认为它在哺乳动物和人类中的作用值得研究,因为根据研究结果来看它可能会导致重要的疗法。”

PolIII 广泛存在于动物细胞

Pol III 存在于包括人类在内所有动物物种的细胞中。3 种不同的 RNA 聚合酶在真核细胞核中转录不同类别的基因。RNA 聚合酶 III 是进化上保守的酶,产生短的非编码 RNA,tRNA 和 5S rRNA。虽然它被认为是细胞生长所必需的,但直到现在,还未发现它涉及衰老。

研究小组利用一系列的遗传方法,包括插入突变、RNA 干扰等来抑制 Pol III 在成年后的活性和观察寿命的延长。酵母、果蝇和线虫被用作模型生物,虽然它们不是密切相关的,但都含有 Pol III。

雷帕霉素的靶标调节 PolIII 活性

抑制 PolIII 效应被发现和免疫抑制药物雷帕霉素的作用类似,雷帕霉素已被证实可延长小鼠和其他动物的寿命。雷帕霉素复合物 1 的靶标(TORC1)调节 Pol III 的活性。这一发现将帮助科学家们了解药物的作用机制,比如表现出延长哺乳动物寿命的雷帕霉素。

研究的共同通讯作者 Nazif Alic 博士解释说:“周围有大量天花乱坠的药物能延长寿命和促进健康老龄化,而很少有人知道它们是怎么起作用的。”

他还指出:“我们现在认为,Pol III 能够对抑制雷帕霉素的信号做出反应,促进生长和加速衰老。而抑制 Pol III 就足以使果蝇活得更长,就像给它们注射雷帕霉素一样。如果我们能了解这种机制和深入更大范围的物种,我们就可以制定有针对性的抗衰老疗法。”

仅在肠道抑制 Pol III 就足以延长寿命

在果蝇和线虫的肠道抑制 Pol III,就足以延长寿命。当 Pol III 只在果蝇的肠干细胞被抑制,它们也能活得更长。长寿与年龄相关的肠道病理和功能下降的改、抑制蛋白质合成、蛋白质平衡胁迫的耐受性增加有关。限制肠道 Pol III 的活性能达到抑制全身 TORC1 的长寿效益。

因此,Pol III 是长寿信号网络的一个关键调解因子。而促合成代谢活性的 Pol III 介导老化加速的现象。Pol III 的进化保守性肯定了它作为治疗靶点的潜力。

另一位通讯作者 Jennifer Tullet 博士说:“这是惊人的,因为我们可以做一个对寿命和肠道健康有积极影响的遗传调整,了解起作用的潜在分子,为抗老化治疗提供新策略。”该小组现在计划继续他们在 Pol III 上的研究,以了解它在成年有机体中的作用,从而揭示其活动的减少是如何延长寿命的。

参考资料

1) RNA polymerase III limits longevity down stream of TORC1

2) Life span prolonged by inhibiting common enzyme

http://www.bio360.net/article/show/47696.html (编辑:sgyqi)

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