[生物通讯]加州大学圣地亚哥分校的科学家通过跟踪源自一个单一突变的所有遗传变化，识别出线虫C. elegans机体中最终允许生命期加倍的基因种类和系统。这些基因中有许多也是我们人类拥有的，研究人员认为这一新发现将为寻找延长人类寿命的途径提供新线索。

通过生物芯片技术，研究人员发现一个延长生命的突变－－daf-2基因的一个变异，通过控制抗菌基因、代基因谢和调控细胞胁迫应答的基因，以及通过削弱缩短寿命的特殊基因的活性，对机体施加了其无处不在的影响力。有关研究结果发表在《自然》杂志上。

“这项研究告诉我们，影响寿命长短的基因有许多，每一个本身都有小范围的影响力。”本文的高级作者、加州大学圣地亚哥分校的生物化学教授Cynthia Kenyon博士称。“这个daf-2 基因的妙处在于它能将所有这些基因团结成一个共同的调控回路。这个回路允许daf-2 基因可以对寿命产生如此巨大的影响。”Kenyon 还是加州大学圣地亚哥分校Mission Bay校园Hillblom衰老生物学研究中心的主任。

文章的第一作者为Coleen Murphy博士，他是Kenyon实验室的一名博士后研究人员。

通过RNA干扰技术一次部分抑制daf-2突变线虫和野生型线虫中的一个基因，科学家发现实际上没有哪一个基因能够单独决定线虫的生命期。在所有的关键基因中，每一个都能使线虫生命期延长10％到30％。但当daf-2参与到改变线虫生命期的基因大军中时，生命期的长短就发生了巨大的改变。

由于任何个体基因似乎都对生命期有相对较小的影响，因而要想通过标准的遗传筛查方法识别出关键基因可能十分困难，科学家说，这就突显了DNA芯片技术用于分析复杂系统的强大威力。

10年前，Kenyon的研究小组曾发现daf-2基因的一个突变会使线虫的生命期延长2倍。daf-2基因编码的是一种类似于胰岛素受体的激素受体。自此，同样或相关的激素通路已被证明对果蝇和小鼠的寿命也有影响，因而可能也控制着人类的寿命。Kenyon的实验室发现，daf-2 是通过另一个基因－－daf-16影响寿命的，已知daf-16的功能是控制其它基因的表达。

但这个发现并没有回答长寿是如何获得的这一问题。daf-16调控的究竟是哪些基因？这项新研究显示，这些基因与几个关键系统有关。研究人员发现，影响寿命的基因中有许多编码的是抗氧化蛋白；其它则编码称为陪伴分子（chaperone）的帮助修复和降解损坏蛋白的蛋白。Kenyon称，这实际上很有趣，因为许多衰老疾病都与氧化损伤或蛋白质聚集有关。

研究人员还发现，其它在长寿突变体中表达的长寿基因编码的蛋白有助于抵御细菌感染。Kenyon的实验室早先曾证明，感染是可能是导致线虫死亡的原因，最近其它研究人员的研究也已证明，长寿动物已知都对细菌感染有良好的抵抗能力。当前这篇研究证明，没有这些活跃的基因，长寿线虫也会早亡。在人类中，感染也是老年人健康的一个严重威胁。

“也许有一天我们能够改造人体的胰岛素/IGF-1系统，产生线虫中出现的那些益处，Kenyon说。

科学家还发现影响脂质运输和能量代谢以及一个未知感染宿主的长寿基因。“长寿基因表现出的这种多样性真是非同凡响。”Kenyon惊叹道。

长寿线虫以及同样基因出现类似变化的小鼠对疾病也有抵抗力，这项研究揭示了其中可能的机制。抗菌应答可以防止感染，抗氧化应答可以防止与氧化损伤有关的疾病。许多研究人员怀疑人类的中风和一些神经疾病都是由氧化损伤加速的。

今年初，Kenyon的实验室在线虫内证明，损伤修复陪伴蛋白不仅增加了寿命，而且还延迟了类似于亨廷氏症的蛋白聚集疾病的发作。

“这项新研究带给我们的惊喜是它不仅为这几种动物长寿的原因提供了解释，而且还对它们能长期保持健康做出了解答。”Kenyon 称。

“它们只是打开了许许多多不同基因的表达，每个基因都用其自己的方式对生物体提供保护。结果当然是令人瞠目的，如果我们能够找到办法在人体中复制这些效果，人类就可以健康地生活更长时间。”她补充说。（生物通编译）