延緩衰老？基因編輯讓早衰小鼠壽命延長(zhǎng)25%

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來源：生物探索

2019-02-21

年齡增長(zhǎng)會(huì)增加很多疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，例如心臟病、癌癥和阿爾茲海默癥。所以，科學(xué)家們一直在試圖找到延緩衰老的方法。2019年2月18日，《Nature Medicine》期刊上發(fā)表一篇最新文章，揭示了一種新的基因療法或有助于延緩衰老。

年齡增長(zhǎng)會(huì)增加很多疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，例如心臟病、癌癥和阿爾茲海默癥。所以，科學(xué)家們一直在試圖找到延緩衰老的方法。

2019年2月18日，《Nature Medicine》期刊上發(fā)表一篇最新文章，揭示了一種新的基因療法或有助于延緩衰老。

來自Salk研究所的科學(xué)家們利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，成功抑制了患有Hutchinson-Gilford早衰綜合征的小鼠的快速衰老。這一罕見疾病同樣也折磨著人類。

“衰老是一個(gè)復(fù)雜的過程，細(xì)胞會(huì)在這一過程中失去功能。所以，我們需要找到驅(qū)動(dòng)衰老的關(guān)鍵分子。”文章作者、Salk研究所基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室教授Juan Carlos Izpisua Belmonte表示，“早衰是一種研究衰老的理想模式，因?yàn)樗试S我們?cè)O(shè)計(jì)干預(yù)措施，并對(duì)其改進(jìn)、驗(yàn)證。”

早衰病因

Hutchinson-Gilford早衰癥是一種罕見的致命性遺傳疾病，其主要的致病因素是LMNA基因的突變。

通常，LMNA基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)兩種相似的蛋白質(zhì)：核纖層蛋白A（lamin A）和核纖層蛋白C（lamin C）。該基因的突變會(huì)讓核纖層蛋白A轉(zhuǎn)變成早衰蛋白（progerin），一種縮短、有毒版的核纖層蛋白A，會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而累積，并在早衰患者體內(nèi)加劇。

無論是人類還是小鼠，早衰都會(huì)引發(fā)許多衰老的跡象，包括DNA損失、心臟功能障礙和壽命顯著縮短。

利用“魔剪”減緩衰老

“我們的目標(biāo)是減少因LMNA基因突變而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)progerin積累的**。”文章共同一作、Izpisua Belmonte實(shí)驗(yàn)室的研究員Hsin-Kai Liao解釋道。他們推測(cè)，通過CRISPR / Cas9技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這一預(yù)期。

研究團(tuán)隊(duì)利用腺相關(guān)病毒（AAV，插入有兩種合成的引導(dǎo)RNAs和報(bào)告基因）將CRISPR/Cas9系統(tǒng)傳遞早衰小鼠模型的細(xì)胞中。引導(dǎo)RNA將牽引Cas9蛋白靶向特定的DNA，并進(jìn)行剪切，使得核纖層蛋白A和progerin失去功能，但是并不會(huì)破壞核纖層蛋白C。報(bào)告基因負(fù)責(zé)幫助研究人員追蹤被AAV感染的組織。

治療2個(gè)月后，患病小鼠變得更強(qiáng)壯、更活躍，它們的心血管健康得到了改善，主要表現(xiàn)為主動(dòng)脈血管退化減弱、心率遺傳緩慢發(fā)作延遲（這是早衰和老年人常出現(xiàn)的兩個(gè)問題）。

兩只相同年齡的早衰小鼠，左側(cè)小鼠接受治療（更大、更健康），右側(cè)小鼠未接受基因治療。（圖片來源：Salk Institute）

總體而言，使用CRISPR/Cas9技術(shù)靶向核纖層蛋白A和progerin，可以顯著改善早衰小鼠的生理健康和壽命。治療后的小鼠表現(xiàn)出與正常小鼠相似的活動(dòng)水平，并且它們的壽命大約增加了25％。

這是基因編輯療法首次應(yīng)用于早衰癥的治療。“如果可以提高病毒感染各種組織的效率，我們將有望進(jìn)一步延長(zhǎng)壽命。” Izpisua Belmonte實(shí)驗(yàn)室的博士后Pradeep Reddy表示道。當(dāng)然，現(xiàn)在還只是開始，依然需要投入很多研究。

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