科學家認為,裸鼴鼠的超長壽命可能與四種氨基酸的微小變化有關。最近的研究發現 cGAS 中存在一個小的進化突變,cGAS 是先天免疫系統中的一種酶,可檢測 DNA 並刺激免疫防禦。它可能會讓這些動物更好地修復與年齡相關的基因損傷。相反,小鼠和人類體內的同一種酶可以破壞 DNA 修復。
即使有皺紋,外表也幾乎是外星人。但也有裸鼴鼠(異頭異頭魚)在囓齒類動物中是不尋常的。它們的壽命可達 40 年,是大多數同體型動物的十倍。令人驚訝的是,它們的基因藍圖比老鼠更接近人類。這使它們成為研究生物體如何維持長壽和健康的重要物種。長壽的重要組成部分之一是維持基因組穩定性的能力。但裸鼴鼠究竟是如何保持 DNA 的靈活性尚不清楚。
裸鼴鼠如何保護它們的DNA?
維持 DNA 完整性的一個關鍵過程是同源重組 (HR),這是一種修復基因斷裂的途徑。當這個過程失敗時,它會加速衰老並增加患癌症的風險。人類和大鼠中的 DNA 檢測酶 cGAS(環鳥苷)是已知的。單磷酸腺苷合酶)會干擾 HR 修復。這可能導致基因組不穩定和壽命縮短。
為了了解裸鼴鼠是否找到了繞過這一限制的方法,Yu Chen 和同事檢查了他們的 cGAS 版本的行為方式。研究人員發現,替換裸鼴鼠 cGAS 中的四個氨基酸可以減少蛋白質降解的標記。這使得蛋白質能夠在 DNA 損傷後保持更長時間的活性並積累。這種穩定性使酶能夠更有效地與關鍵 DNA 修復蛋白(包括 FANCI 和 RAD50)相互作用,從而加強 HR 修復過程。
延長壽命的進化突變
當科學家從空鼴鼠細胞中去除cGAS時,DNA損傷的數量迅速增加。這證實了酶的保護作用。此外,經過基因工程改造,在人類 cGAS 中攜帶四種裸鼴鼠突變的果蠅比攜帶正常酶的果蠅壽命更長。
研究結果表明,小分子的調整可能有助於解釋為什麼裸鼴鼠壽命如此之長。這種突變似乎將 cGAS 從一種有效的抑製劑轉變為 DNA 修復的強大夥伴,為動物提供了對抗衰老影響的自然機制。
尋找長壽的新線索
“陳的發現 等人。– 解釋了裸鼴鼠細胞核中 cGAS 對壽命影響的意想不到的作用,”John Martinez 及其同事在相關觀點中寫道。“需要進一步的研究來確定 cGAS 在其他生物體細胞核中可能發揮的作用。既短暫又長期,但答案可能比最初預期的更複雜。 ”









