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改變線蟲兩代謝機制 壽命可延長 5 倍

2020/1/10 — 19:36

秀麗隱桿線蟲

秀麗隱桿線蟲

延年益壽是很多人的願望,去年發表於 Cell Reports 的研究發現,只要輕微改變秀麗隱桿線蟲 (Caenorhabditis elegans) 的基因,即可延長其壽命達 500% ,或者可更有助了解人類衰老過程,並研發相關療法讓人長命百歲。

由於人類壽命比絕大部份生物都長,要追蹤分析其衰老過程有一定難度,而且利用人類基因進行研究有道德倫理問題,所以過去相關研究都使用其他生物分析基因與壽命的關係,而秀麗隱桿線蟲只有兩至三星期的壽命,相當適合研究其與人類相似的代謝路徑與基因。

此前,曾有研究顯示改變秀麗隱桿線蟲的胰島素訊息傳遞路徑 (Insulin signaling pathway, IlS) 即可增加其壽命 1 倍,而改變另一個稱為雷帕霉素目標路徑 (target of rapamycin pathway, TOR) 的代謝路徑則可延壽 30% 。

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在最新的研究中,團隊成功同時基因編輯 IIS 與 TOR 路徑,使秀麗隱桿線蟲的壽命延長 4–5 倍,延長比例比各自編輯兩個路徑的總和高。有參與研究的 MDI 生物實驗室分子生物學家 Jarod Rollins 指,得出的效果並非「一加一等於二」,而是「一加一等於五」。

發現顯示,衰老不是由個別獨立基因或路徑影響,而是由多個體內網絡長期互動所致。團隊亦顯示到,當調整 IIS 與 TOR 路徑時,其下游活動會出現協同作用,誘導線粒體應激反應,從而增加壽命。

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至於發現能否直接應用於人類身上,仍需進一步研究,然而發現將為衰老研究提供新的方向。本年亦會有人類臨床測試,了解藥物二甲雙胍 (Metformin) 能否延遲與年齡相關疾病如癌症、心血管疾病與阿茲海默症等的發作;現時二甲雙胍是治療 2 型糖尿病的一線藥物。

無參與研究的美國 MDI 生物實驗室腎病學家 Hermann Haller 提醒,現時人類仍未清楚秀麗隱桿線蟲各個控制衰老過程的生物路徑之間如何互動,但只要了解到這些互動,將可研發出新療法應對快速老化人口帶來的公共健康問題。

來源:
Science Alert, Scientists Find Mechanism That Extends Worm Lifespans by 500 Percent, 10 January 2020

報告:
Lan, J., Rollins, J.A., Zhang, X. & et al. (2019). Translational Regulation of Non-autonomous Mitochondrial Stress Response Promotes Longevity. Cell Reports Vol28 (4) p1050-1062.E6. DOI: 10.1016/j.celrep.2019.06.078

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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