轉(zhuǎn)基因小鼠心臟線(xiàn)粒體(右)含有過(guò)氧化氫酶。左圖為正常小鼠的心肌,。(圖片提供:Nancy LinfordPeter Rabinovitch)
經(jīng)過(guò)遺傳工程改造的小鼠體內(nèi)能制造一種消除細(xì)胞損傷分子的人類(lèi)蛋白質(zhì),這種小鼠的壽命比其他小鼠長(zhǎng)19%,。該研究使一種備受爭(zhēng)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(diǎn),,不過(guò)仍需進(jìn)一步研究來(lái)弄清這種蛋白質(zhì)延長(zhǎng)壽命的確切機(jī)制,。
有的科學(xué)家認(rèn)為,就像燃燒對(duì)機(jī)車(chē)造成損害那樣,,新陳代謝副產(chǎn)品破壞了細(xì)胞成分,,從而引發(fā)衰老。這些副產(chǎn)品被稱(chēng)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(xiàn)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(chóng)或蠅類(lèi)施以大量清除自由基或氧化劑的蛋白質(zhì)的確可以延長(zhǎng)它們的壽命,。5年前,一個(gè)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(zhǎng)壽,。美國(guó)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(guò)氧化氫(一種自由基源物質(zhì))的抗氧化物——過(guò)氧化氫酶起到了這個(gè)作用,。
為了弄清這點(diǎn),,研究人員培育出了能大量合成人類(lèi)過(guò)氧化氫酶的遺傳工程小鼠。那些能在線(xiàn)粒體中另外合成過(guò)氧化氫酶的小鼠比正常小鼠更加長(zhǎng)壽,,大約長(zhǎng)19%,。研究人員檢驗(yàn)了小鼠的各種組織,發(fā)現(xiàn)與正常個(gè)體相比,,在3歲齡實(shí)驗(yàn)個(gè)體的心臟和骨骼肌中,,線(xiàn)粒體過(guò)氧化氫酶活力提高了50倍,,從而使過(guò)氧化氫的含量降低了25%。隨后,,研究小組仔細(xì)觀察了小鼠心臟,,發(fā)現(xiàn)體內(nèi)含有人類(lèi)過(guò)氧化氫酶的2歲齡老年個(gè)體的心臟健康程度幾乎是對(duì)照個(gè)體的2倍。不過(guò)研究者表示,,這些個(gè)體的長(zhǎng)壽之謎仍有待破解。Schriner說(shuō):“它們存活時(shí)間更長(zhǎng),,未必是由于我們調(diào)整了它們的衰老進(jìn)程,,也可能是由于它們的心臟功能得到了加強(qiáng)。”
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(gè)體更長(zhǎng)壽的轉(zhuǎn)基因(哺乳)動(dòng)物,。”他補(bǔ)充說(shuō),,該結(jié)果強(qiáng)有力地證明了小鼠的壽命可以被延長(zhǎng)。
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