能修復受損 DNA的長壽基因?長壽的基因祕密

不老、凍齡、長壽,無論時光幾經流轉都是人們追求的話題,只不過隨着研究進展,科學家開始發現長壽很大程度上由基因決定。最近就有生物醫學家分析指出,常被稱爲「長壽基因」的 sirtuin 6 蛋白(SIRT6)能更有效修復受損 DNA,而且那些廣泛長壽的物種,其 sirtuin 6 基因表現也比短命物種更強。 ui

在談到 sirtuin 6 蛋白前,先來看看 DNA 的受損與修復機制:人體細胞中無時無刻都有 DNA 受到損害,人體正常的代謝活動、環境因素(紫外線、放射線等)都會形成 DNA 損傷,而這些損傷會形成 DNA 分子結構上的破壞、引起有害突變,所以 DNA 修復機制尾隨而來,第一時間迅速修正 DNA 結構上任何出錯之處,修復的速度與細胞類型、細胞老化、外在環境等有關。

不過,當細胞累積大量 DNA 損傷而老化時,DNA 修復的速度就會降低,此時細胞會啓動另外一道機制:衰老(senescence),也就是細胞進入永久冬眠,阻止狀況更加惡化;冬眠以後則是細胞凋亡(Apoptosis)階段,或者說細胞自我告終以防止致癌,最後讓鄰近的巨噬細胞、內皮細胞、上皮細胞等出動吞噬,一切調控有度。3d

但若是細胞衰老與凋亡機制都沒有正常啓動,那麼不可逆的 DNA 損傷就會開始大量累積,出現 DNA 雙股斷裂(double-strand break,DSB)現象,這對細胞來講是最嚴重、也是最致命的 DNA 損害類型,而隨着年齡增加,DNA 會愈來愈容易斷裂。cdn

但是爲何有些人明明年紀擺在那但看起來不顯老(不包括打玻尿酸的人)、或者很是長壽,似乎無視天然的衰老過程?科學家長期以來對此假設:某些基因在促進 DNA 修復方面可能有至關重要的影響力,其中一個享有「長壽基因」之稱的基因是 sirtuin 6 蛋白(SIRT6)。過去科學家在小鼠實驗中發現,移除 sirtuin 6 基因的小鼠會提前死亡,而另外放入 sirtuin 6 基因的小鼠活得更久。blog

SIRT6 基因越強的物種壽命越長 如今,英國羅徹斯特大學團隊最新論文提出了第二個假設並以實驗驗證:若是壽命越長表明 DNA 修復的效力越強,那麼是否表明平均壽命很長的生物,已進化出更有效的 DNA 修復調節機制,且 SIRT6 基因的活性跟着加強?get

對此,研究人員檢查了 18 種囓齒類動物的 DNA 修復過程,壽命短則 3 年(小鼠)、長至 32 年(裸鼴鼠、海狸鼠)。分析結果發現,壽命較長的物種其 SIRT6 基因更強,能更有效的協助進行 DNA 修復,好比海狸鼠,而小鼠的 SIRT6 基因明顯較弱。再深刻解析兩個物種 SIRT6 基因的分子差別後,sbf勝博研究人員肯定:有 5 種氨基酸負責製造更強的 SIRT6 蛋白。it

最後團隊的結論表示,SIRT6 基因在每一個物種中的表現都不相同,甚至該基因在長壽的物種中「進化」,SIRT6 基因越強的物種活得越久。io

和其餘物種相比,人類的 SIRT6 基因已通過進化,研究人員的下一步是探討那些比人類更長壽的生物,好比能夠活超過 200 年的弓頭鯨,牠們的 SIRT6 基因是否又比人類還要強。class

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