小鼠、大鼠、蠕虫、苍蝇、酵母菌比较长寿,因为它们都是吃低热量食物。哺乳动物吃低热量食物还能预防癌症和其它老年相关疾病。人们认为是一种叫做SIR2的基因在控制这个过程。 此前共发现4种SIR2基因。见报道:Science:科学家发现能够延长寿命的4种基因和Science:长寿基因揭示素食防衰老的机理。然而一旦酵母等生物缺乏SIR2长寿基因又将是什么情况呢?是不是就是短命了呢?
我们知道,酵母的寿命可以采取数它在死去之前分裂的次数进行计算;原始的细胞可以简单地观测到,因为祖细胞(progenitor cell)比分裂之后得到的子细胞(daughter cell)体积大很多。
热量的限制(Caloric restriction)可以延长寿命,这在很多生物体中得到了验证,如酵母,线虫,果蝇和哺乳动物。在酵母中,热量的限制增强了组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase;HDAC)Sir2的活性,而该酶是催化重复性rDNA座(repetitive rDNA locus)形成异染色质(heterochromatin)过程的。
SIR2蛋白酶的缺失使得rDNA变得不稳定,引发一种被称为ERC的环状rDNA分子的形成(circular rDNA molecule),而该分子在高浓度时对于细胞是有害的。
但是,由热量限制引起的长寿可以不通过Sir2抑制ERC形成的分子通路来实现。这就暗示有着另外一个热量限制调节者(mediator)的存在。
现在,David Sinclair和同事向我们展示了SIR2的同源物--HST2分子;它可以介导无SIR2参与的热量限制引起长寿过程的发生。这一新的长寿通路的发现,使人类对生命的认识更深入了一步。也使SIR2长寿基因网络的认识更深一层。在SIR2不存在时,HST2的缺失阻断了热量限制引起的寿命延长。像Sir2分子一样,HST2抑制rDNA重组事件的发生。这项工作展示了HST2(组蛋白去乙酰化酶)活性是热量限制引起寿命延长的主要机制。
原始出处:
Lamming DW, Latorre-Esteves M, Medvedik O, Wong SN, Tsang FA, Wang C, Lin SJ, Sinclair DA. HST2 mediates SIR2-independent life-span extension by calorie restriction. Science. 2005 Sep 16;309(5742):1861-4
专题:
[专题]衰老与长寿