Cell子刊:microRNA加工對衰老和抵抗力大有影響
Joslin糖尿病中心的科學家在研究衰老和疾病的過程中,發(fā)現(xiàn)脂肪組織的microRNA加工對衰老和抵抗力有著重要影響。這一發(fā)現(xiàn)有望幫助人們開發(fā)增強抵抗力、延長壽命和改善代謝情況的新藥物。該研究發(fā)表在Cell Metabolism雜志的網絡版中。近年來,人們越來越清晰的認識到脂肪細胞adipocytes并不僅僅是脂肪的儲藏室。實際上,脂肪細胞分泌的許多物質能夠影響代謝和系統(tǒng)性炎癥。有研究顯示,通過熱量限制CR、手術或遺傳學手段減少脂肪含量能夠延長多種生物(從酵母到靈長類)的壽命,增強它們對環(huán)境壓力的抵抗力。然而,人們并不了解為何CR或減少脂肪能產生這樣的效果。在RNA的成熟過程中需要miRNA的參與,而這項新研究發(fā)現(xiàn)microRNA及其加工酶受到衰老的影響,并且CR逆轉這種變化。
研究人員對人體細胞、小鼠和線蟲(衰老研究的模式生物)進行了研究,發(fā)現(xiàn)在衰老過程中上述脂肪組織(脂肪細胞)的多種miRNA水平都降低了,而這時由于負責將pre-miRNA轉化為成熟miRNA的關鍵性酶Dicer含量減少。研究人員比較了青年、中年和老年人體內前脂肪細胞preadipocyte(脂肪細胞前體)的miRNA水平,發(fā)現(xiàn)七十歲以上老年人體內的前脂肪細胞中miRNA水平zui低。“在人類、小鼠和線蟲中都發(fā)生了這種miRNA水平的變化,說明這是一個廣泛存在的重要過程,”領導這項研究的Joslin糖尿病中心研究者,哈佛醫(yī)學院教授C. Ronald Kahn說。這項研究還顯示,CR能夠阻止Dicer水平的下調,并使小鼠的miRNA水平回到年輕水平。將脂肪細胞暴露在一些與衰老相關的不利條件下(包括有毒試劑),會使其中的Dicer水平下降。而且脂肪細胞中缺乏Dicer的基因工程小鼠和線蟲對環(huán)境壓力特別敏感,并表現(xiàn)出過早老化。相反,在線蟲腸道(線蟲中的脂肪組織)過表達Dicer,能夠提高線蟲對環(huán)境壓力的抵抗力并延長其壽命。
總的來說,調節(jié)脂肪相關組織的miRNA加工會對長壽以及機體的抵抗力產生重要影響。“這一研究提出了脂肪影響壽命的全新機制,也將脂肪和miRNA作為長壽的重要因素。”文章的共同作者,哈佛醫(yī)學院病理學教授T. Keith Blackwell說。在該研究的基礎上,Blackwell提出“如果能在衰老的過程中通過調節(jié)miRNA加工來保持miRNA水平,有望幫助人們抵御日常生活中的環(huán)境壓力,預防衰老和壓力相關的疾病。”Dr. Kahn及其同事正在研究通過遺傳學途徑來控制小鼠脂肪組織中的Dicer水平,以建立抵抗力不同的小鼠模型用于進一步研究。