近期,美國羅徹斯特大學(University of Rochester)研究團隊,成功將裸鼴鼠(naked mole rats)的長壽基因——負責製造高分子量玻尿酸(HMW-HA)的基因轉移到小鼠身上,不僅使小鼠的健康狀況改善,還使小鼠的中位壽命延長4.4%。此研究首次證實了長壽基因可以在哺乳類之間轉移,為抗老化研究開闢新道路。此項研究在8月23日發表於全球頂尖期刊《Nature》。
裸鼴鼠是一種壽命可長達41年的囓齒類動物,幾乎是其他同等體型囓齒類動物的10倍。而且裸鼴鼠通常不會隨著年齡增長,而罹患神經退化性疾病、心血管疾病、關節炎和癌症等疾病。
羅徹斯特大學生物醫學教授Vera Gorbunova與生物學教授Andrei Seluanov,為了解開裸鼴鼠抗老化以及免於疾病的獨特機制,投入研究了數十年。先前研究團隊已發現,HMW-HA是使裸鼴鼠具有異常抗癌能力的機制之一。與小鼠和人類相比,裸鼴鼠體內HMW-HA含量高達10倍;當研究人員從裸鼴鼠細胞中剔除HMW-HA時,這些細胞形成腫瘤的可能性更高。
因此,Gorbunova和Seluanov團隊希望進一步探究,HMW-HA對健康的好處是否能在其他動物身上重現。
在此研究中,研究人員對小鼠進行基因轉殖,讓小鼠帶有裸鼴鼠版本的玻尿酸合成酶2 (nmrHas2)基因。研究人員解釋,雖然所有哺乳動物都有玻尿酸合成酶2基因,但裸鼴鼠版本的基因似乎可以驅動更強的基因表現。
實驗結果發現,帶有裸鼴鼠基因的小鼠,更不易患有自發性腫瘤和化學誘導的皮膚癌:年齡大於27個月的nmrHAS2小鼠,死於自發性腫瘤的比例只有49%,而對照組高達83%。
此外,nmrHAS2小鼠在包含握力、運動能力、身體協調能力、骨密度等健康指標上,也都比一般小鼠表現更佳;且nmrHAS2小鼠年老時,它們身體不同部位的發炎指標(IL-12、MIP1α和MIP1β等)也比一般小鼠低,並且保持了更健康的腸道。
更重要的是,nmrHAS2小鼠的中位壽命延長了4.4%,最大壽命增加了12.2%。
雖然還需要更多的研究來了解HMW-HA發揮有益健康作用的機制,但初步研究顯示,HMM-HA具有直接調節免疫系統的能力,能減少免疫細胞產生的促炎因子;也能透過增加製造黏液和抗菌肽來保護腸道屏障功能;以及透過保護細胞免於氧化壓力,來減少老化過程的細胞損傷。
Gorbunova說:「從在裸鼴鼠體內發現HMW-HA,到證明HMW-HA可以改善小鼠健康,我們歷經了10年的研究。下一個目標是透過減緩HMW-HA的降解,或是增強HMW-HA的合成,來將HMW-HA的益處轉移給人類。」
Seluanov表示,研究團隊已經確認可以減緩玻尿酸降解的分子,並正在臨床前試驗中測試。他說,「希望此一發現能夠提供第一個但不是最後一個例子,以長壽物種的長壽機制造福人類的長壽和健康。」
參考資料:https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230823165402.htm
原始論文:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06463-0
(編譯/劉馨香)