近日,西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室传来喜讯,代方银教授团队携手国外专家在调控寿命领域取得突破性发现,他们鉴定出了一个新的基因OSER1,并揭示了该基因在家蚕、线虫、果蝇等多种生物中的作用机制。尤为值得一提的是,OSER1作为长寿基因FOXO(叉头框蛋白O)的靶基因,其对寿命的影响还得到了人类受试者研究的支持。
叉头框蛋白O是少数几个人类长寿基因之一,它通过调节与衰老相关的途径来影响寿命,但具体的作用靶点长期以来一直是未解之谜。研究表明,叉头框蛋白O在不同模式动物间具有高度保守的二级结构,这为利用家蚕等生物筛选寿命调控靶基因提供了重要依据。
据天脉网了解,研究团队利用线虫高效干涉平台,对家蚕中叉头框蛋白O的42个潜在直接靶基因在线虫中的直系同源基因进行了干涉实验。结果显示,其中7个基因表达下调后线虫寿命显著缩短,而3个基因表达下调后线虫寿命则显著延长。尤为引人注目的是,当线虫中OSER1同源基因表达降低时,其寿命缩短的幅度最大。
为了进一步验证OSER1的作用,研究团队在家蚕、线虫、果蝇、斑马鱼、非洲爪蟾、小鼠、恒河猴以及人类中进行了比较分析,发现这些生物的基因组中均存在OSER1的直系同源基因。研究还显示,在家蚕、线虫和果蝇中提高OSER1的表达后,这三个物种的寿命均显著延长。
为了深入阐释OSER1调节长寿的作用机制,研究团队在家蚕、线虫和果蝇中进行了一系列的分子生物学实验。研究结果共同表明,OSER1是叉头框蛋白O的直接靶基因,它能够响应过氧化氢诱导的氧化应激,并通过提升机体的氧化应激防御力来发挥延长寿命的作用。
尤为值得一提的是,人类受试者的研究结果也支持OSER1影响人类寿命的观点。研究团队发现,与年轻对照组相比,90岁以上的长寿老人中OSER1基因存在49个常见的单核苷酸变异,其中7个与长寿显著相关。
这一重要研究成果近日在国际学术期刊《自然通讯》上在线发表。论文评审专家对此给予高度评价,认为该研究发现了叉头框蛋白O的一个新的靶基因,且生物学功能研究强有力地证明了其具有物种间的共通性,这将极大地促进对叉头框蛋白O调控寿命途径的进一步研究。