減少蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤可延緩衰老、延長(zhǎng)壽命

英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院與英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)倫敦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所的科研團(tuán)隊(duì)，利用簡(jiǎn)單模式生物開展研究后發(fā)現(xiàn)，降低蛋白質(zhì)合成過程中的自然錯(cuò)誤，能夠改善機(jī)體健康并延長(zhǎng)壽命。該成果于 14 日發(fā)表于國(guó)際知名期刊《細(xì)胞代謝》，也是科學(xué)界首次證實(shí)蛋白質(zhì)錯(cuò)誤減少與壽命之間存在直接關(guān)聯(lián)。

研究主要作者、倫敦大學(xué)學(xué)院癌癥研究所伊萬娜?貝多夫博士表示，DNA 突變被視作致癌及衰老的重要原因之一，可相比之下，蛋白質(zhì)合成過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤遠(yuǎn)多于 DNA 復(fù)制突變，這類影響健康的錯(cuò)誤卻長(zhǎng)期被忽視。

在此次研究中，科研人員聚焦一種名為 RPS23 K60R 的 “超精確” 進(jìn)化突變，該突變來自可在極端高溫環(huán)境下生存的單細(xì)胞生物 —— 超嗜熱古細(xì)菌的核糖體，而核糖體正是細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)合成蛋白質(zhì)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

研究團(tuán)隊(duì)借助基因組編輯技術(shù)，對(duì)酵母、線蟲、果蠅等后生動(dòng)物的核糖體進(jìn)行改造，使其攜帶與超嗜熱古細(xì)菌相同的單氨基酸突變，以此模擬其對(duì)蛋白質(zhì)合成的作用。結(jié)果顯示，當(dāng)生物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤減少時(shí)，生物的耐熱能力顯著提升，同時(shí)壽命也得到延長(zhǎng)。

這也是全球首次證實(shí)，僅改變核糖體解碼中心的一個(gè)氨基酸，就能減少蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤，增強(qiáng)機(jī)體抗壓能力并實(shí)現(xiàn)延壽。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，部分已獲批用于人體的藥物同樣能減少蛋白質(zhì)錯(cuò)誤，其中包括雷帕霉素、托林、曲美替尼等經(jīng)典抗衰老藥物。這類藥物可調(diào)節(jié)細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)感知能力，小劑量使用時(shí)效果與卡路里限制相近，而卡路里限制本身就是公認(rèn)的延壽方式。該研究也由此提出，減少蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤，可能是各類抗衰老藥物發(fā)揮作用的共同機(jī)制。

研究共同通訊作者、MRC 倫敦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所菲利佩?卡布雷羅教授表示，本次研究首次在后生動(dòng)物中證實(shí)，降低蛋白質(zhì)錯(cuò)誤可提升健康水平并延長(zhǎng)壽命。未來團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將相關(guān)研究拓展至哺乳動(dòng)物，有望為開發(fā)改善老年人群健康的新療法提供方向。

總編輯點(diǎn)評(píng)

延緩衰老、延長(zhǎng)壽命一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的核心課題，而厘清衰老的影響因素與作用機(jī)制，是實(shí)現(xiàn)抗衰老的關(guān)鍵。本次研究通過改造后生動(dòng)物核糖體，證實(shí)蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤越少，機(jī)體衰老速度越慢。研究指出，特定氨基酸可精準(zhǔn)調(diào)控蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤率。目前學(xué)界已發(fā)現(xiàn)多種抗衰老手段，而科研人員正致力于找到其背后統(tǒng)一的作用機(jī)制，并在更多模式生物中加以驗(yàn)證。