長壽關鍵在基因,新研究:SIRT6 基因越強的物種活越久

作者 | 發布日期 2019 年 04 月 23 日 19:44 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

不老、凍齡、長壽,不管時光幾經流轉都是人們追求的話題,只不過隨著研究進展,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,常被稱為「長壽基因」的 sirtuin 6 蛋白(SIRT6)能更有效修復受損 DNA,並且那些普遍長壽的物種,其 sirtuin 6 基因表現也比短命物種更強。



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)都會造成 DNA 損傷,而這些損傷會造成 DNA 分子結構上的破壞、引發有害突變,因此 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 修復的速度就會下降,此時細胞會啟動另一道機制:衰老(senescence),也就是細胞進入永久冬眠,阻止情況更加惡化;冬眠之後則是細胞凋亡(Apoptosis)階段,或者說細胞自我了結以防止致癌,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。

但如果細胞衰老與凋亡機制都沒有正常啟動,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,這對細胞來說是最嚴重、也是最致命的 DNA 損害類型,而隨著年齡增長,DNA 會越來越容易斷裂。

可是為什麼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)、或者非常長壽,彷彿無視自然的衰老過程?科學家長期以來對此假設:某些基因在促進 DNA 修復方面可能有相當重要的影響力,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 基因的小鼠會提早死亡,而另外放入 sirtuin 6 基因的小鼠活得更久。

SIRT6 基因越強的物種壽命越長

現在,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:如果壽命越長代表 DNA 修復的效力越強,那麼是否代表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 基因的活性跟著增強?

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,比如海狸鼠,而小鼠的 SIRT6 基因明顯較弱。再深入解析兩個物種 SIRT6 基因的分子差異後,研究人員確定:有 5 種氨基酸負責製造更強的 SIRT6 蛋白。

最後團隊的結論表示,SIRT6 基因在每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。

和其他物種相比,人類的 SIRT6 基因已經過進化,研究人員的下一步是探討那些比人類更長壽的生物,比如可以活超過 200 年的弓頭鯨,牠們的 SIRT6 基因是否又比人類還要強。新論文發表在《Cell》期刊。

(首圖來源:pixabay

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