Cell | 块头越大，寿命越长？研究揭示了物种内部和物种间普遍和独特的寿命调节策略，并为发现长寿干预措施提供了工具

2023-06-08 01:06

不同物种的寿命各不相同，但控制寿命的一般原理尚不清楚。

2023年6月2日，哈佛医学院Vadim N. Gladyshev团队在Cell 在线发表题为“Distinct longevity mechanisms across and within species and their association with aging”的研究论文，该研究对41种哺乳动物进行了多组织RNA-seq分析，确定了长寿特征，并研究了它们与衰老转录组生物标志物的关系，并建立了延长寿命的干预措施。

哺乳动物的寿命在物种内部和物种之间都表现出很大的差异。一般来说，成年体重(AW)与物种寿命之间存在很强的正相关关系。然而，这一规律也有例外，即所谓的超长寿命物种，它们的寿命明显超过了基于其AW的预期，如裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)，一些微蝙蝠，如布氏鼠耳蝠(Myotis brandtii)和人类。这种变异是在进化时间尺度上实现的，并且已经确定了多种可能有助于物种长寿的机制。

哺乳动物的寿命也可以在同一物种内延长。目前已知有几十种基因、药理学和环境干预措施可以延长小鼠的寿命和健康寿命。它们包括生长激素受体敲除(GHRKO)等突变，雷帕霉素等11种药物，以及卡路里限制(CR)等饮食。与物种间的数据相反，物种内的体型通常与寿命呈负相关。

因此，一些特征似乎与物种之间和物种内部的寿命有不同的联系。建立共同的和独特的长寿分子机制，以及它们与衰老的因果关系，对于理解寿命调节的驱动因素和开发有效的衰老保护剂至关重要。

机理模式图（图源自Cell ）

高通量数据，包括转录组学、代谢组学和表观基因组学，用于评估长寿和衰老的分子特征。在单个哺乳动物物种中，对DNA甲基化和基因表达的衰老相关变化进行了彻底的研究。一些研究也对不同组织和物种的转录组衰老特征进行了定性荟萃分析，尽管缺乏与年龄相关的基因表达变化(ECs)的定量荟萃分析。物种寿命与哺乳动物器官或细胞的分子模式之间的关系也在代谢组、离子组、脂质组和转录组水平上进行了评估。尽管已建立的老年保护剂和高通量数据越来越多，但对普遍和特定模式的长寿特征的综合分析一直缺乏。

该研究揭示了物种内部和物种间共享的长寿机制，包括Igf1下调和线粒体翻译基因上调，以及独特的特征，如先天免疫反应和细胞呼吸的独特调节。长寿物种的特征与年龄相关的变化呈正相关，并且进化上古老的必需基因丰富，涉及蛋白质水解和PI3K-Akt信号传导。

相反，延长寿命的干预措施抵消了衰老模式，影响了年轻、易变的能量代谢基因。鉴定的生物标志物揭示了长寿干预措施，包括KU0063794，可以延长小鼠的寿命和健康寿命。总的来说，该研究揭示了物种内部和物种间普遍和独特的寿命调节策略，并为发现长寿干预措施提供了工具。

原文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00476-2

来源：Bioon细胞、iNature

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