線蟲是生命科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛使用的一種模式動物,,對它的研究幫助研究人員了解多種生命現(xiàn)象,。其中,,近年來,來自國內(nèi)外的研究人員在線蟲壽命影響因子方面取得了不少令人注目的進(jìn)展,。
廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院楊玉榮副教授的研究組就對影響線蟲壽命的細(xì)胞因子進(jìn)行了深入的研究,。通過使用RNAi技術(shù),他們證實(shí)了TR3(孤兒受體)和NHR-101對秀麗隱桿線蟲壽命的影響,。
已經(jīng)知道,,核受體(NR)是位于細(xì)胞核內(nèi)或者與相應(yīng)配體結(jié)合后由胞漿轉(zhuǎn)到細(xì)胞核內(nèi)的一大類受體,屬于配體活化的轉(zhuǎn)錄因子,。核受體與相應(yīng)的配體及其輔調(diào)節(jié)因子相互作用,,調(diào)控基因的表達(dá),,在機(jī)體的生長發(fā)育,、新陳代謝、細(xì)胞分化及體內(nèi)許多生理過程中發(fā)揮重要作用,。
而孤兒受體TR3/nur77與固醇類激素受體結(jié)構(gòu)相似,,可被多種生長因子或凋亡誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)表達(dá),參與了動物體的細(xì)胞增殖,、分化發(fā)育和凋亡過程,。當(dāng)細(xì)胞收到凋亡誘導(dǎo)劑刺激后,TR3基因表達(dá)升高,,其產(chǎn)物從細(xì)胞核移位至線粒體膜,,引起細(xì)胞色素c釋放,從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡即TR3的轉(zhuǎn)錄激活功能,。
在研究中,,楊玉榮研究組構(gòu)建出TR3的RNAi載體,通過細(xì)菌介導(dǎo)RNAi,,利用喂食法觀察了秀麗隱桿線蟲野生型N2,、daf-16(CF1038)和daf-12(CF1370)突變體壽命的變化。
實(shí)驗顯示,,通過喂食TR3和RNAi食物,,線蟲的壽命都有了不同的變化,其中N2在TR3的RNAi情況下平均壽命相對于對照組的N2(喂食含L4440空載體的HT115菌)的平均壽命延長了8.53%,;daf-16(CF1038)突變體在TR3的RNAi情況下的平均壽命相對于control daf-16(CF1038)(喂食含L4440空載體的HT115菌)的平均壽命延長了13.71%,;daf-2(CF1370)在TR3的RNAi情況下的平均壽命相對于control的daf-12(CF1370)(喂食含L4440空載體的HT115菌)的平均壽命延長了15.68%。
研究人員介紹說,,NHR-101屬于核激素受體家族,,目前關(guān)于NHR-101的研究還不是很多,。他們運(yùn)用構(gòu)建好的nhr-101的RNAi食物,用喂食法觀察了秀麗隱桿線蟲野生型N2,、daf-16(CF1038)和daf-12(CF1370)的壽命的變化,。
實(shí)驗結(jié)果顯示,N2在nhr-101的RNAi下平均壽命相對于對照N2(L4440)的平均壽命縮短了55.23%,;daf-16(CF1038)在nhr-101(RNAi)的情況下,,平均壽命相對于對照N2(L4440)的平均壽命縮短了23.81%;daf(CF1370)在nhr-101的RNAi情況下平均壽命相對于對照daf-2(CF1370)(L4440)的平均壽命縮短了58.90%,。
Daf-2和daf-16是類胰島素/IGF信號通路的兩個成員,,研究組觀察了daf-16::GFP(CF1407)蟲株在RNAi下GFP的分布情況。用L4440的空載體作為對照,,他們發(fā)現(xiàn)通過喂食TR3和nhr-101的RNAi的食物,,有更多的GFP進(jìn)入細(xì)胞核,核GFP表達(dá)的數(shù)目相對于對照明顯的增多,,表明TR3和nhr-101對壽命的影響依賴于daf-16,。
研究組表示,接下來他們將對TR3和nhr-101的RNAi對線蟲不同蟲株壽命的影響進(jìn)行分析,,并進(jìn)一步研究nhr-101和daf-16的相互作用,。
此前,《自然·遺傳學(xué)》雜志上發(fā)表文章稱,,來自美國加利福尼亞大學(xué)舊金山分校生物學(xué)家辛西婭·凱尼恩領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn),,一種體型極小、生命周期僅為3天的秀麗隱桿線蟲體內(nèi)的DAF-2基因發(fā)生變異后,,這些線蟲壽命比正常情況延長1倍,。研究人員在線蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)具有“防癌延壽”雙重功效的基因。
通過對734個受到DAF-2影響的基因進(jìn)行篩選后,,研究人員發(fā)現(xiàn)其中29種基因能促進(jìn)或抑制癌細(xì)胞的生長,。這29種基因中,又有一半的基因同時對線蟲壽命發(fā)揮影響,。當(dāng)DAF-2變異后,,促進(jìn)癌細(xì)胞生長的基因就不能正常表達(dá)了,只有抑制癌細(xì)胞的基因還在表達(dá),,結(jié)果線蟲的壽命延長了,。研究的負(fù)責(zé)人表示,人體內(nèi)也存在類似線蟲體內(nèi)的“防癌延壽”基因,,他們的這項研究有利于幫助找到既能延長人類壽命,、又使人類免患癌癥的方法。