Cell：mRNA平衡被破坏，导致一些人比另一些人衰老得更快

为什么有些人比其他人活得长?我们DNA序列中的基因很重要，有助于避免疾病或保持总体健康，但仅基因组序列的差异就不能解释人类预期寿命自然差异的30%。

在分子水平上探索衰老是如何受到影响的，可以揭示寿命变化，但以研究人类衰老所需的速度、规模和质量产生数据是不可行的。相反，研究人员转向秀丽隐杆线虫。人类与这些小生物有很多共同的生物学特征，它们在寿命上也有很大的自然差异。

基因组调控中心(CRG)的研究人员观察了生活在受控环境中的数千只基因相同的线虫。即使在所有v的饮食、温度、接触捕食者和病原体的机会都相同的情况下，许多个体的寿命仍然比平均寿命长或短。

该研究将这种变异的主要来源追溯到生殖细胞(参与生殖的细胞)和体细胞(形成身体的细胞)中mRNA含量的变化。随着时间的推移，两种细胞之间的mRNA平衡被破坏，或“脱钩”，导致一些人比另一些人衰老得更快。研究结果发表在今天的《细胞》杂志上。

研究还发现，解耦过程的大小和速度受到一组至少40种不同基因的影响。这些基因在身体中扮演着许多不同的角色，从新陈代谢到神经内分泌系统。然而，这项研究首次表明，它们都相互作用，使一些人比其他人活得更长。

敲除一些基因延长了线虫的寿命，而敲除其他基因则缩短了它的寿命。这一发现提出了一种令人惊讶的可能性：在衰老的线虫身上看到的自然差异可能反映了许多不同基因活动的随机性，使个体看起来像是暴露在许多不同基因的缺失中。

“线虫是活到第8天还是第20天，取决于这些基因活性的随机差异。一些线虫似乎只是很幸运，因为它们在正确的时间激活了正确的基因组合，”该论文的第一作者、基因组调控中心的研究员Matthias Eder博士说。

敲除三个基因——aexr-1、nlp-28和mak1——对寿命差异产生了特别显著的影响，将寿命范围从8天左右缩短到4天。去除这些基因中的任何一个，并没有均匀地延长所有个体的寿命，而是大幅增加了处于谱低端的线虫的预期寿命，而寿命最长的线虫的预期寿命基本保持不变。

研究人员观察到健康寿命也有同样的影响，即健康生活的时间，而不仅仅是一个人的身体寿命。研究人员通过研究线虫保持剧烈运动的时间来测量这一点。只要敲除其中一个基因，就足以不成比例地改善处于健康寿命谱低端的线虫的健康衰老。

“这不是要创造永生的线虫，而是要让衰老成为一个比现在更公平的过程——一个对所有人都更公平的游戏。在某种程度上，我们正在做医生做的事情，那就是把那些比同类早死的线虫，让它们更健康，帮助它们活得更接近它们的最大潜在预期寿命。但我们的目标是衰老的基本生物学机制，而不仅仅是治疗病人。从本质上讲，它使种群更加同质，寿命更长，”该研究的高级作者、基因组调控中心的组长Nick Stroustrup博士说。

这项研究并没有解释为什么敲除这些基因似乎不会对线虫的健康产生负面影响。“几个基因可以相互作用，在一定年龄后提供内置冗余。也有可能是这些基因对于那些生活在良性、安全条件下的个体来说是不需要的。在恶劣的野外环境中，这些基因可能对生存更为关键。这些只是一些可行的理论，”埃德尔博士说。

研究人员通过开发一种方法来测量不同细胞和组织中的RNA分子，并将其与“寿命机器”相结合，从而获得了他们的发现。“寿命机器”是一种可以同时跟踪数千种线虫整个生命的设备。线虫生活在机器内的培养皿中，在扫描仪的监视下。该设备每小时对线虫进行一次成像，收集有关它们行为的大量数据。研究人员计划建造一个类似的机器来研究小鼠衰老的分子原因，小鼠的生物学更接近于人类。