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西南大學研究人員發現調控壽命新基因

2024-09-11 16:01:47 來源：科技日報

記者9月9日從西南大學獲悉，該校資源昆蟲高效養殖與利用全國重點實驗室教授代方銀團隊發現了調控壽命的新基因OSER1，并在家蠶、線蟲、果蠅等多物種中進行研究，揭示了其調控機制。作為長壽基因FOXO(叉頭框蛋白O)的靶基因，OSER1對壽命的影響得到人類受試者研究結果支持。相關論文近日在線發表于《自然·通訊》。

代方銀介紹，FOXO是目前已確定的少數幾個人類長壽基因之一。FOXO轉錄因子調節與衰老相關的途徑并影響壽命，但其具體作用靶點仍待深入探索。對此，團隊首先查明，壽命調節因子FOXO在不同模式動物間的二級結構具有較高保守性，這為利用家蠶篩選FOXO靶基因提供了依據。

團隊利用線蟲高效干涉平臺，對家蠶中FOXO的42個候選靶基因在線蟲中的同源基因進行干涉實驗，發現其中7個基因表達下調后線蟲壽命顯著縮短，3個基因表達下調后線蟲壽命顯著延長。其中，線蟲中OSER1同源基因表達降低后，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、恒河猴與人類進行比較分析，發現其均存在OSER1的直系同源基因。”論文第一作者、西南大學資源昆蟲高效養殖與利用全國重點實驗室副教授宋江波介紹，進一步研究顯示，在家蠶、線蟲和果蠅中，提高OSER1表達后，3個物種的壽命均顯著延長。

為了闡釋OSER1調節長壽的作用機制，團隊在家蠶、線蟲和果蠅中進行了一系列分子生物學實驗。研究結果共同表明，OSER1是FOXO的直接靶基因，能響應過氧化氫誘導的氧化應激，并通過提升機體氧化應激防御力而延長壽命。

“我們對人類受試者的研究結果也支持OSER1影響人類壽命的觀點。”代方銀介紹，團隊研究發現，90歲以上的長壽老人與年輕對照組相比，檢測到OSER1基因中存在49個常見單核苷酸變異，其中7個與長壽顯著相關。

代方銀說，本研究聯合使用家蠶和其他經典模式生物，共同鑒定了OSER1這一物種間保守的壽命調節因子，了解到OSER1在生物體和細胞水平上對氧化應激提供強力保護，從而延長生物體壽命。

論文評審專家表示，該研究發現了FOXO的一個新的靶基因，且生物學功能研究強力證明其具有物種間共通性，這將促進對FOXO調控壽命途徑的進一步研究。

據了解，代方銀團隊長期致力于家蠶的研究。此次跨界研究發現調控壽命的新基因，不僅拓展了家蠶作為研究衰老和壽命實驗生物的應用范圍，也標志著在推進家蠶模式化進程中邁出了新的重要一步。

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