轉(zhuǎn)基因小鼠心臟線粒體(右)含有過氧化氫酶,。左圖為正常小鼠的心肌,。(圖片提供:Nancy LinfordPeter Rabinovitch)
經(jīng)過遺傳工程改造的小鼠體內(nèi)能制造一種消除細胞損傷分子的人類蛋白質(zhì),,這種小鼠的壽命比其他小鼠長19%。該研究使一種備受爭議的衰老理論得到鞏固。研究成果近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,支持了“自由基是衰老的成因之一”的觀點,,不過仍需進一步研究來弄清這種蛋白質(zhì)延長壽命的確切機制。
有的科學(xué)家認為,,就像燃燒對機車造成損害那樣,,新陳代謝副產(chǎn)品破壞了細胞成分,從而引發(fā)衰老,。這些副產(chǎn)品被稱為自由基或氧化劑,,它們大多產(chǎn)生于將食物轉(zhuǎn)化成能量的線粒體內(nèi)。以往的研究已經(jīng)證明,,盡管并非百試百靈,,但給蠕蟲或蠅類施以大量清除自由基或氧化劑的蛋白質(zhì)的確可以延長它們的壽命。5年前,,一個研究小組發(fā)現(xiàn),小鼠體內(nèi)大量合成抗氧化蛋白質(zhì)——超氧化物歧化酶并不能幫它們長壽,。美國加州大學(xué)埃爾文分校的分子生物學(xué)家Samuel Schriner及其同事希望弄清,,是否另外一種可清除過氧化氫(一種自由基源物質(zhì))的抗氧化物——過氧化氫酶起到了這個作用。
為了弄清這點,,研究人員培育出了能大量合成人類過氧化氫酶的遺傳工程小鼠,。那些能在線粒體中另外合成過氧化氫酶的小鼠比正常小鼠更加長壽,大約長19%,。研究人員檢驗了小鼠的各種組織,,發(fā)現(xiàn)與正常個體相比,在3歲齡實驗個體的心臟和骨骼肌中,,線粒體過氧化氫酶活力提高了50倍,,從而使過氧化氫的含量降低了25%。隨后,,研究小組仔細觀察了小鼠心臟,,發(fā)現(xiàn)體內(nèi)含有人類過氧化氫酶的2歲齡老年個體的心臟健康程度幾乎是對照個體的2倍,。不過研究者表示,這些個體的長壽之謎仍有待破解,。Schriner說:“它們存活時間更長,,未必是由于我們調(diào)整了它們的衰老進程,也可能是由于它們的心臟功能得到了加強,。”
得克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心圣安東尼奧分部的生理學(xué)家Arlan Richardson表示:“這是人們首次創(chuàng)造出比正常個體更長壽的轉(zhuǎn)基因(哺乳)動物,。”他補充說,該結(jié)果強有力地證明了小鼠的壽命可以被延長,。
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