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近日從西南大學(xué)獲悉，該校資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室代方銀教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了調(diào)控壽命的新基因OSER1，并在家蠶、線蟲、果蠅等多物種中研究揭示了其調(diào)控機(jī)制。該基因?qū)勖挠绊懙玫饺祟愂茉囌哐芯拷Y(jié)果支持。其研究論文近日在線發(fā)表于國(guó)際期刊《自然·通訊》上。

發(fā)掘長(zhǎng)壽基因的新型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物—家蠶。西南大學(xué)供圖

代方銀教授介紹，目前業(yè)界已經(jīng)確定人類的兩種長(zhǎng)壽基因分別是FoxO（叉頭框蛋白O）和ApoE基因，其中FoxO轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)與衰老相關(guān)的途徑并影響壽命，但介導(dǎo)這些影響的靶點(diǎn)在很大程度上仍然未知。對(duì)此，團(tuán)隊(duì)首先查明，壽命調(diào)節(jié)因子FoxO在不同模式動(dòng)物間的二級(jí)結(jié)構(gòu)具有較高保守性，這為利用家蠶篩選FoxO靶基因提供了依據(jù)。

課題組在家蠶中鑒定到FoxO的42個(gè)候選靶基因，然后利用線蟲高效干涉平臺(tái)，對(duì)這些候選靶基因在線蟲中的同源基因進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中7個(gè)基因被敲低后線蟲壽命顯著縮短，3個(gè)基因被敲低后線蟲壽命顯著延長(zhǎng)。其中，線蟲中OSER1同源基因表達(dá)降低后，壽命縮短幅度最大。

“我們將線蟲、家蠶、果蠅、斑馬魚、非洲爪蟾、小鼠、恒河猴與人類進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)其均存在OSER1的直系同源基因?！闭撐牡谝蛔髡摺⑽髂洗髮W(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授宋江波介紹，他們進(jìn)一步研究顯示，在家蠶、線蟲和果蠅中，提高OSER1表達(dá)后3個(gè)物種的壽命均顯著延長(zhǎng)。

OSER1參與壽命調(diào)控的作用機(jī)制圖示。西南大學(xué)供圖

為了闡釋OSER1調(diào)節(jié)長(zhǎng)壽的作用機(jī)制，團(tuán)隊(duì)在家蠶、線蟲和果蠅中進(jìn)行了一系列的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果共同表明，OSER1是FoxO的直接靶基因，能夠響應(yīng)過氧化氫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，并通過提升機(jī)體氧化應(yīng)激防御力而延長(zhǎng)壽命。

“我們對(duì)人類受試者的研究結(jié)果也支持OSER1影響人類壽命的觀點(diǎn)?！贝姐y介紹，本研究聯(lián)合使用家蠶和其他經(jīng)典模式生物，共同鑒定了OSER1這一物種間保守的壽命調(diào)節(jié)因子，OSER1在生物體和細(xì)胞水平上對(duì)氧化應(yīng)激提供了強(qiáng)力的保護(hù)，從而延長(zhǎng)生物體壽命。

據(jù)了解，此次跨界研究發(fā)現(xiàn)調(diào)控壽命的新基因，不僅拓展了家蠶作為研究衰老和壽命的實(shí)驗(yàn)生物并取得重要成果，也標(biāo)志著在推進(jìn)家蠶模式化的進(jìn)程中邁出了新的重要一步。