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在一項開創(chuàng)性的研究中，來自美國羅切斯特大學的研究人員成功地將一個負責制造高分子量透明質酸（high molecular weight hyaluronic acid, HMW-HA）的基因從裸鼴鼠轉移到了小鼠身上。這改善了小鼠的健康狀況，并使小鼠的中位壽命延長了約4.4%。相關研究結果于2023年8月23日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Increased hyaluronan by naked mole-rat Has2 improves healthspan in mice”。

裸鼴鼠以其長壽和對老年性疾病的超強抵抗力而聞名，長期以來一直吸引著科學界的關注。這些作者通過將一個負責增強細胞修復和保護的特定基因引入小鼠體內，為揭開衰老的秘密和延長人類壽命帶來了令人興奮的可能性。
論文共同通訊作者、羅切斯特大學生物學與醫(yī)學教授Vera Gorbunova說，“我們的研究提供了一個原理證明，即在長壽哺乳動物中進化出的獨特長壽機制經輸出后可以改善其他哺乳動物的壽命。”另一名論文共同通訊作者為羅切斯特大學生物學教授Andrei Seluanov。

獨特的抗癌機制

裸鼴鼠是一種小鼠體型的嚙齒類動物，在同體型的嚙齒類動物中壽命極長；它們的壽命長達 41 年，幾乎是同體型嚙齒類動物的十倍。與許多其他物種不同的是，裸鼴鼠在衰老過程中通常不會感染疾病，包括神經變性、心血管疾病、關節(jié)炎和癌癥。Gorbunova和Seluanov投入了數十年的研究，以了解裸鼴鼠用來保護自己防止衰老和疾病的獨特機制。

這些作者之前已發(fā)現(xiàn)，HMW-HA 是裸鼴鼠對癌癥具有非同尋常的抵抗力的機制之一（Nature, 2023, doi:1038/s41586-023-06463-0）。與小鼠和人類相比，裸鼴鼠體內的 HMW-HA 大約多十倍。當它們從裸鼴鼠細胞中移除 HMW-HA 時，這些細胞更容易形成腫瘤。Gorbunova、Seluanov及其同事們想看看 HMW-HA 的積極作用是否也能在其他動物身上重現(xiàn)。

轉移產生 HMW-HA 的基因

這些作者對一種小鼠模型進行了基因改造，使其攜帶裸鼴鼠版本的透明質酸合酶2基因--- nmrHas2，該基因負責制造產生HMW-HA的蛋白。雖然所有哺乳動物都有透明質酸合酶 2 基因，但裸鼴鼠版本的基因nmrHas2似乎得到了強化，可以以驅動更強的基因表達。

攜帶nmrHAS2基因的小鼠表現(xiàn)出對自發(fā)和誘導癌癥的抵抗性。圖片來自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06463-0。

這些作者發(fā)現(xiàn)攜帶基因nmrHas2的小鼠對自發(fā)性腫瘤和化學誘導的皮膚癌有更好的保護作用。與普通小鼠相比，這些小鼠的總體健康狀況也有所改善，壽命更長。隨著攜帶基因nmrHas2的小鼠在年齡上的增加，它們身體不同部位的炎癥---炎癥是衰老的標志---減少了而且腸道也保持得更健康。

雖然還需要進一步研究 HMW-HA 究竟為何具有如此有益的作用，但是這些作者認為這是由于 HMW-HA 能夠直接調節(jié)免疫系統(tǒng)。
人類的青春之泉？

這些發(fā)現(xiàn)為探索如何利用HMW-HA改善人類壽命和減少炎癥相關疾病提供了新的可能性。Gorbunova說，“從在裸鼴鼠體內發(fā)現(xiàn)HMW-HA到證明HMW-HA能改善小鼠健康，我們花了10年時間。我們的下一個目標是將這種益處轉移到人類身上。”

他們認為可以通過兩種途徑實現(xiàn)這一目標：一是減緩 HMW-HA 的降解，二是增強 HMW-HA 的合成。Seluanov說，“我們已經確定了減緩透明質酸降解的分子，并正在進行臨床前試驗。我們希望，我們的發(fā)現(xiàn)將提供第一個，但不是最后一個例子，說明說明長壽物種的長壽適應性如何有益于人類的長壽和健康。”