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我科学家发现人基因组内休眠古病毒可促衰老

“人基因组中有8%的‘化石’序列整合自古病毒基因的,我们首次发现它的活化能诱发衰老。”1月8日,中国科学院动物研究所研究员刘光慧告诉科技日报记者,研究还证明抑制这些基因的“复活”,…

“人基因组中有8%的‘化石’序列整合自古病毒基因的,我们首次发现它的活化能诱发衰老。”1月8日,中国科学院动物研究所研究员刘光慧告诉科技日报记者,研究还证明抑制这些基因的“复活”,能延缓组织和机体的衰老。相关研究在线发表在《细胞》杂志上。

百万年来,人类免疫系统积极应对病毒入侵,将其整合到人基因组中由宿主细胞的遗传调控系统接管,协同进化。随着年龄增长,遗传调控“疏于职守”,古病毒基因元件可逃脱监管被唤醒活化,导致衰老。

为了找到古病毒基因被唤醒的机制,研究团队在自建的不同衰老研究体系中,如儿童早衰综合征、成年早衰综合征等,开展了“摸底式”的转录、甲基化的异常研究。凭借高通量链特异性转录本测序、全基因组DNA甲基化测序、免疫电镜等多个学科的交叉技术,一步步缩小范围,最终精准锁定古病毒活化的“源头”。

刘光慧介绍,衰老细胞中致密的DNA包装方式变得松弛,这导致了古病毒基因的转录激活,而且翻译出了病毒蛋白,还包装成为病毒颗粒。

更为意外的发现是,这些病毒颗粒能够在器官、组织、细胞间有效传递并放大衰老信号,最终使得周围的年轻细胞因受“感染”而老化。

弄清机理后,团队继续探寻抑制病毒的方法。“我们首先可以利用基因编辑手段将古病毒基因复活的调控元件沉默。”刘光慧介绍,通过整个潜伏、复活、细胞间传递等不同环节的解析,研究人员开发出更多的抑制策略,靶向逆转录酶的小分子药物、靶向病毒包膜蛋白的中和抗体等技术也可以延缓组织或机体衰老。

该研究创造性地提出了古病毒复活介导衰老程序化及传染性的理论,运用分子成像、病毒学、免疫学、化学生物学和分子病理学等前沿交叉技术动态捕获“复活”过程,为衰老的程序化、级联放大和可干预性提供了全新的理论依据。

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