Nature发布衰老研究重要发现

　　

生物通报道  来自普林斯顿大学的研究人员在成年线虫神经元中鉴别出了，对于年龄相关记忆认知能力下降极为重要的一些基因。这一发表在《自然》（Nature）杂志上的研究，有可能最终为开发出一些治疗方法来延长寿命及增进老年人群的健康指明方向（延伸阅读：想要更长寿、更健康？从这些基因下手 ）。

论文的资深作者、普林斯顿大学Glenn衰老研究中心主任、分子生物学和Lewis-Sigler综合基因组学研究所教授Coleen Murphy说：“新发现的基因调控了增强的短期记忆及修复损伤神经元的能力，这两个因子在健康衰老中起着重要的作用。在线虫中鉴别出与神经元健康相关的个别因子是了解随年龄增长人类神经元衰退的第一步。”

秀丽隐杆线虫具有的一些基因，决定了衰老过程中老化的速度和整体健康。其中一条遗传信号通路：胰岛素/IGF-1(IIS)信号通路突变可将线虫的寿命延长一倍。在人类中相似的突变也被发现存在于长寿群体中。

然而由于成年线虫有厚厚的、坚固的覆盖物保护着神经元，在成虫神经元中研究IIS突变是件困难的事情。利用他们开发的一种新技术来分解这一坚硬的外壳，普林斯顿大学的研究人员成功分离出了成虫神经元，由此检测出了受到胰岛素/IGF-1信号通路调控的一套新基因。

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Murphy说：“我们的技术使得我们能够在成虫神经元中研究基因表达，神经元细胞支配了诸如记忆和神经再生等认知能力。在此之前，研究人员只能利用成年线虫或来自年轻线虫的个别组织来检测基因调控。”

共同第一作者Rachel Kaletsky和Vanisha Lakhina借助这项研究工作，探究了长寿IIS突变体随年龄增长能够维持记忆和神经再生能力的原因。直到现在，胰岛素长寿信号通路的一些已知靶标都主要是定位在线虫的肠和皮肤上而非神经元中。

Kaletsky开发出了新的方法从成年线虫中分离出神经元，并与Lakhina一起第一次绘制出了成年线虫神经元中的基因活性图谱。他们发现IIS突变线虫表达了一些基因让神经元更长时间地工作，并且这些基因完全不同于以往已知的一些长寿靶标。他们还发现了一种新因子在成年线虫中对神经细胞（轴突）再生负责，这有可能会对人类创伤性脑损伤产生影响。

Murphy说：“整个线虫研究界均可利用Kaletsky和Lakhina开发出的这一新技术，因此，甚至超出我们在论文中描述的研究发现，它真正地开辟了新的研究途径。”

新发现的其中一个基因fkh-9在IIS突变体中调控了增强记忆和神经元再生。而以往的研究只在这一突变体中检测出了一个调控神经元再生的基因，证实了这一技术鉴别新基因调控因子的能力。研究人员还发现在许多IIS突变体中fkh-9基因表达是长寿的必要条件，但却未在神经元在发挥这样的作用，表明在线虫中这一基因控制了多种结果。

Murphy的实验室现正在致力了解fkh-9发挥作用影响记忆、轴突再生和寿命的机制。这一基因编码了一种蛋白FKH-9，其发挥转录因子作用，控制了其他一些基因的表达，有可能是更大调控网络的一个组成部分。FKH-9还似乎在不同组织中调控了不同的过程：在神经元中它是记忆和轴突修复而非寿命的必要条件。Murphy研究小组现正致力阐明FKH-9在不同组织中起作用来调控这些不同过程的机制。

Murphy说，这项研究提供了IIS突变体在不同组织中控制基因表达促进健康衰老的更完整的图像。

Murphy 说：“fkh-9基因有可能只是利用这一技术发现的令人激动的基因之一。通过鉴别出一组IIS调控神经元基因，还有许多候选基因需要进一步跟进，其中只有一小部分已详细确定了特征。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

The article, The C. elegans adult neuronal IIS/FOXO transcriptome reveals adult phenotype regulators, by Rachel Kaletsky, Vanisha Lakhina, Rachel Arey, April Williams, Jessica Landis, Jasmine Ashraf and Coleen T. Murphy, was published in the journal Nature online ahead of print on December 14, 2015. http://dx.doi.org/10.1038/nature16483.