美国科学家发现能修复DNA损伤的蛋白质,若加以利用,人类寿命可延长至200岁

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据美媒3月13日报道,在北冰洋不断移动的海冰之下,一种巨型海洋哺乳动物在常年接近冰点的水中缓慢游动。这种被称为弓头鲸的动物体重可超过100吨,体长可达18米,是地球上最大的哺乳动物之一。然而,真正令科学家

  据美媒3月13日报道,在北冰洋不断移动的海冰之下,一种巨型海洋哺乳动物在常年接近冰点的水中缓慢游动。这种被称为弓头鲸的动物体重可超过100吨,体长可达18米,是地球上最大的哺乳动物之一。然而,真正令科学家着迷的不是其体型,而是它非凡的寿命。研究人员长期怀疑弓头鲸拥有独特的生物学机制,使其健康状态远超大多数哺乳动物。

  数十年来,科学家通过研究弓头鲸发现,这些动物寿命可能远超100岁,部分估计甚至超过200岁。一个惊人的线索出现在猎人在北极水域捕获的一头活鲸体内,发现了一枚维多利亚时代的鱼叉尖端。记录显示该武器制造于1890年左右,表明这头鲸鱼带着鱼叉在体内存活了超过一个世纪。后续通过分析鲸眼晶状体蛋白(一种用于估算鲸类年龄的技术)的研究表明,部分弓头鲸在野外可能活到211岁,相关发现发表于《PubMed》的鲸类长寿研究中。

  弓头鲸的极端长寿对传统生物学认知构成重大挑战。大型动物拥有数万亿细胞,每个细胞的DNA都会随时间积累损伤。理论上,细胞数量越多的生物,患癌症或其他基因突变相关疾病的风险应显著升高。然而鲸类的癌症发病率并未显著高于小型动物,这一矛盾被称为“佩托悖论”——该理论解释了为何大型物种的癌症发生率未达到简单统计模型的预测值。悖论表明,像弓头鲸这样的动物必然拥有特别高效的遗传稳定性

  为探究这些系统的运作机制,科学家开始研究长寿哺乳动物的生物学特征,并与短命物种进行对比。罗切斯特大学的维拉·戈尔布诺娃和安德烈·谢卢阿诺夫领导的团队专注于哺乳动物衰老与抗癌机制研究。他们希望通过识别分子机制,帮助细胞在数十年甚至数百年的生命中避免损伤积累。

  研究团队分析了弓头鲸的基因活动模式,并将其与其他哺乳动物进行对比,目标是识别可能增强DNA损伤监测与修复能力的基因。在数千个基因中,科学家注意到一种名为CIRBP(冷诱导RNA结合蛋白)的蛋白质表现出异常高的活性。

  大多数哺乳动物(包括人类)会在环境压力下产生CIRBP,该蛋白通过稳定RNA分子(携带遗传指令用于细胞内蛋白质合成)并参与细胞修复系统,帮助维持遗传物质的完整性。然而在弓头鲸中,CIRBP的活性远强于其他哺乳动物。发表在《自然》杂志的研究指出,这种蛋白质的显著存在表明其可能在保护鲸类细胞免受长寿相关损伤方面发挥关键作用。

  进一步实验揭示,CIRBP对维持DNA稳定性至关重要。当DNA链断裂或发生化学损伤时,该蛋白会激活负责DNA修复的细胞通路。这些通路能定位受损遗传区域,并协调分子机器恢复原始序列。

  研究人员在果蝇中增强CIRBP活性后,发现这些昆虫比普通果蝇存活时间更长,对细胞压力的抵抗力更强,且随时间积累的DNA损伤标志物更少。尽管果蝇与鲸类或人类差异巨大,但这些实验为CIRBP蛋白的跨物种功能提供了重要线索。通过研究简单生物体的机制,科学家能更深入理解类似分子系统在大型动物中的运作方式。

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