没能优雅地老去?两个表观遗传调控因子可能是罪魁祸首
在过去的50年里,全球平均寿命增加了20%,但有趣的是,健康寿命并没有相应增加。中国科学院(上海)的Lubin Jiang和Shi-Qing Cai试图通过研究与健康老化有关的遗传因素来了解这种差异。他们的最新研究发现了两种表观遗传蛋白,它们似乎与年龄相关的健康状况下降有关。
Cai实验室的先前工作表明,在秀丽隐杆线虫中,BAS-1蛋白水平随着年龄的增长而下降,最终导致其行为退化。在他们的新研究中,该团队再次利用秀丽隐杆线虫对基因进行了全基因组RNA干扰筛选,这些基因被抑制后可防止与年龄相关的BAS-1丢失。他们专注于研究baz-2和set-6。据称BAZ-2蛋白是组蛋白乙酰化的表观遗传解读器,而SET-6被认为是组蛋白3赖氨酸9(H3K9)甲基转移酶。 任何一个基因的敲除都阻止了与年龄有关的认知能力下降,并延长了蠕虫的寿命。 因此,这两种蛋白质在功能上拮抗了健康的衰老。研究小组通过观察蠕虫、老鼠和人类来了解其中的原因。
全基因组RNA干扰筛选
他们发现了以下内容:
在秀丽隐杆线虫中,当线粒体功能受到抑制时,baz-2或set-6缺失的好处就会被抵消,这暗示了baz-2 / set-6的潜在机制。
BAZ-2和SET-6通过调节组蛋白3赖氨酸9(H3K9me3)的三甲基化作用直接结合并抑制一组线粒体功能相关基因。
baz2或set-6的缺失会增加核糖体蛋白的表达,改善线粒体功能。
敲除小鼠baz-2的同源基因(Baz2b-/-)可以改善海马和小脑的线粒体功能。
Baz2b-/-老年小鼠比同龄野生型老年小鼠具有更好的记忆力和学习能力,并且避免了与年龄相关的标准体重增加。
在人类前额叶皮质组织的数据集中,两个人类同源物BAZ2B和EHMT1的表达与阿尔茨海默氏病的进展呈正相关,与线粒体蛋白的表达呈负相关。
这项新的研究表明,表观遗传调控因子BAZ-2 / BAZ2B和SET-6 / EHMT1通过降低线粒体功能,导致了与年龄相关的认知功能下降。结合它们在阿尔茨海默氏症中的潜在作用,我们有必要进一步研究其完整的作用机制以及靶向治疗的可能性——因为我们都在变老,并且我们希望变得更聪明,而不是与之相反。
参考文献:
Yuan J, Chang SY, Yin SG, et al. Two conserved epigenetic regulators prevent healthy ageing. Nature. 2020;579(7797):118-122.