新靶點為延緩衰老鋪平道路

RNA聚合酶將DNA展開，并把它作為模板生成信使RNA。在衰老細胞中，這一過程會加速。

 4月12日發表于《自然》的一項研究顯示，衰老似乎在5種截然不同的生命（人類、果蠅、大鼠、小鼠和蠕蟲）中，以同樣的方式影響著細胞過程。這一發現可能有助于揭示是什么導致了衰老，并為如何延緩衰老提供了建議。

澳大利亞新南威爾士大學悉尼分校生物化學家Lindsay Wu說：“這為理解人類如何衰老和為什么衰老開辟了一個真正基礎性的新領域。”

隨著動物年齡增長，細胞內的各種分子過程變得不那么可靠，如基因突變更加頻繁，染色體末端斷裂、變短。

論文共同通訊作者、德國科隆大學計算生物學家Andreas Beyer介紹，許多研究已經探索了衰老對基因表達的影響，但很少探討它如何影響轉錄，即遺傳信息從藍圖DNA鏈復制到RNA分子的過程。

為了找到答案，Beyer和同事分析了5種生物在不同成年年齡的全基因組轉錄變化情況。研究人員測量了衰老如何改變驅動轉錄的RNA聚合酶Ⅱ（Pol Ⅱ）在復制RNA時沿著DNA鏈移動的速度。

他們發現，平均而言，Pol Ⅱ的速度隨著年齡增長變得更快，但在5種生物中都不那么精確，也更容易出錯。Beyer說：“我們發現了讀數和參考基因組之間有更多的不匹配。”

先前的研究表明，限制飲食和抑制胰島素信號傳導可以延緩許多動物的衰老，延長其壽命，因此研究人員隨后調查了這些措施是否對Pol Ⅱ的速度有影響。

研究表明，在攜帶胰島素信號基因突變的蠕蟲、小鼠和果蠅中，Pol Ⅱ的移動速度較慢。此外，在低熱量飲食的小鼠體內，這種酶的傳播速度也較慢。

但最終的問題是，Pol Ⅱ速度的變化是否會影響壽命。為此，Beyer團隊追蹤了攜帶突變的果蠅和蠕蟲的存活情況，這些突變會減緩Pol Ⅱ的速度。

研究發現，這些動物的壽命比不攜帶突變的同類長10%到20%。當研究人員使用基因編輯逆轉蠕蟲的突變時，動物的壽命縮短了。“這確實建立了一種因果關系。”Beyer說。

研究人員還想知道，Pol Ⅱ的加速可否用DNA在細胞內的結構變化來解釋。

為了最大限度減少它們所占的空間，大量遺傳信息緊密圍繞在名為組蛋白的蛋白質周圍，形成被稱作核小體的束。通過分析人類肺細胞和臍靜脈細胞，研究人員發現，衰老細胞含有的核小體更少，這為Pol II的更快傳播鋪平了道路。

英國格拉斯哥大學研究哺乳動物衰老的Colin Selman稱，這項研究是一項“非常令人興奮的工作”，證明了衰老機制在親緣關系較遠的物種中是一致的。這為探索Pol Ⅱ作為減緩衰老過程的藥物靶點打開了大門。

Pol Ⅱ轉錄過程的改變涉及許多疾病，包括各種類型的癌癥。人們已經開發出一系列針對Pol Ⅱ的藥物。“通過研究它們對衰老的影響，可能有機會重新且有效地調整這些藥物的用途。”Selman說。