長壽的遺傳學奧秘

胡昭陽/編譯

辛西婭·凱尼恩在AAAS年會上做衰老和生物學的主題發(fā)言

●科學家們開始將衰老的過程視為一種新的動力。目前，辛西婭正和一些科學家研究怎樣控制人類的衰老過程，讓人們更健康長壽。

分子生物學家辛西婭·凱尼恩（Cynthia Kenyon）剛開始研究關于衰老的基因學時，該領域基本上只有她孤身一人。“剛開始研究衰老時，我們很難讓別人也對此產生興趣。”她回憶說，“因為他們都覺得這種研究無聊到了極點。”

然而，當凱尼恩的實驗室在蛔蟲中發(fā)現(xiàn)了一種可以將它們的壽命延長一倍的單基因突變后，衰老也成為生物學領域最熱門的研究課題之一。她在今年美國科學促進會（AAAS）年會上做的發(fā)言中說，科學家們開始將衰老的過程視為一種新的動力。目前，她正和一些科學家研究怎樣控制人類的衰老過程，讓人們更健康長壽。

“老化是不知不覺慢慢開始的。”如同一輛車漸漸破舊的過程，凱尼恩說。她現(xiàn)在擔任加州大學舊金山分校希爾布魯姆衰老生物學研究中心主任。但是，大多數生物學事件是不會主動展示自己的。凱尼恩在她做的大會特邀報告中說，它們受制于“來自基因和蛋白質的及其復雜的系統(tǒng)調控”。在她看來，衰老可能有它自身復雜的背景故事。

1993年，她的實驗室發(fā)現(xiàn)蛔蟲daf-2基因就是這種背景故事中的一例。帶有某種基因突變的蛔蟲的壽命能比他們的同類長一倍，凱尼恩說，而且在蛔蟲“育嬰室”中，它們也比其他同類活潑許多。daf-2基因延長壽命的方法，是通過一種分子機制導向另一種關鍵基因：daf-16。daf-2向daf-16發(fā)出信號，刺激它觸動另外多種基因的開關。通過多年的研究，凱尼恩實驗室和其他的科學家們已經探索出了這種關鍵關系的細節(jié)，他們發(fā)現(xiàn)這類基因中發(fā)生的變異對細胞中許多重要的工作都產生了影響，包括對應激的保護、蛋白質的折疊、代謝和免疫反應。

同時，世界各地的多個實驗室也在老鼠、果蠅和人類的身上發(fā)現(xiàn)了相應的基因，包括人類基因中與daf-16相對應的FOXO3A，這組基因已被發(fā)現(xiàn)與世界長壽人群有聯(lián)系，凱尼恩說。

正常情況下，daf基因和它們在人體中的同類會幫助細胞茁壯成長。但是當daf-2突變后，細胞們會將其認定為一個危險的信號并引發(fā)強烈的防護反應。蠕蟲們會開始“反抗你能對它們做的所有的事情”。凱尼恩說，包括對冷、熱、干燥和毒素作用的對抗。正是這種反應會減緩衰老并導致更長的壽命，凱尼恩指出。她把這比作是一個有前瞻眼光的建筑維護主管會明智地收看天氣預報，在暴風雨來臨前關緊門窗。

凱尼恩實驗室和他們的一些同行正在研究怎樣制造這些風暴并把它們保持在一個可控制的范圍內，來觸發(fā)保護性反應。目前研究人員在實驗室里試驗過的延長動物生命的方法包括控制卡路里攝入、降低呼吸速率、移除制造卵子和精子的細胞等等。研究人員現(xiàn)在正在搜索能夠控制衰老分子路徑的小型分子。“這些延緩衰老的路徑對于研究防治與衰老相關的疾病也是寶貴的財產。研究人員已經在帶有該衰老突變基因的老鼠身上觀察記錄到了更低的癌癥發(fā)病率、心血管疾病和類老年癡呆癥癥狀。”凱尼恩說。