为什么长生不等于不老?2014年,蔡时青研究组阐明了长寿基因不一定延缓衰老过程中动物的行为退化,发现提高神经递质可改善老年动物行为能力。同龄人为什么不一样老?2017年,蔡时青研究组在动物神经系统内发现一条调控动物衰老的新信号通路,在国际上首次揭示了个体之间衰老速度差异的遗传基础。

  这一次,经过多年的探索,蔡时青研究组与江陆斌研究组合作,既采用了秀丽隐杆线虫、小鼠两种模式动物,也在人类大脑基因表达数据库寻找抗衰老靶标基因,使用多种方法从不同层面抽丝剥茧地解析衰老的调控机制。

  成虫体长仅1毫米的秀丽隐杆线虫,是一种可以独立生活的微小动物, 因其遗传背景清楚、生活史短、行为清晰,而成为研究衰老的重要模式生物。在秀丽隐杆线虫的研究试验中,研究人员以神经递质功能变化为指标,在全基因组水平上筛选、寻找调控衰老的基因,获得了包含了59个基因的候选名单。而这些候选基因之间又有着千丝万缕的相互作用,构建了这个迷宫般的复杂调控网络后,科学家发现其中两个表观遗传调控因子BAZ-2和SET-6位于关键节点。降低BAZ-2和SET-6功能,可以显著提高老年线虫的神经递质水平,让线虫健康地老去,延缓衰老过程中的行为功能退化。

  哺乳动物有两个基因BAZ2B和EHMT1分别是BAZ-2和SET-6的同源基因。在人类大脑中,BAZ2B和EHMT1的表达量随衰老逐渐增加,且与阿尔兹海默症的病情进展正相关。研究人员在小鼠试验中证实,降低Baz2b的功能可以提高老年小鼠的认知功能,并且能缓解小鼠的“中年发福”(即体重随年龄而增加)。

  那么,这两个基因是如何抵抗衰老的呢?科学家们进一步分析了个中原因:细胞的能量工厂——线粒体是关键的“胜负手”。在衰老过程中,线粒体功能下降是组织功能退化的重要原因,BAZ2B和EHMT1正是通过调控线粒体功能改变衰老进程——通过表观遗传修饰细胞核DNA编码的线粒体蛋白基因,进而调控这些线粒体蛋白的表达。降低这两个基因的功能,可提高线粒体功能,从而使老者也能维持较高行为能力。

  远离阿尔茨海默症、帕金森症等神经退行性疾病,延缓“老糊涂”的进程,是越来越多人的迫切愿望。随着更多衰老靶点基因的发现和后续研究的不断拓展,我们距离愿望成真的日子也许不会太远了。“不过,目前,这两个抗衰老靶点尚处于基础研究,距离临床应用还有很长一段路要走。”蔡时青表示。