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KAT7在自然衰老的動物模型上被證明一旦使其失活，可使81%的小鼠年齡超過130周(大約相當于人類的80歲)，而該基因沒有失活的小鼠，只有27%能活過130周。

不論是普通百姓中意的“年輕態(tài)”健康品，還是富豪圈里紅極一時的所謂“長生仙丹”，都表達了人們一個樸素的愿望——保持年輕。

遺憾的是，一波又一波操作都沒有觸及到本質。讓年齡“一鍵還原”的重啟鍵究竟在哪里呢?

1月7日，《科學·轉化醫(yī)學》雜志刊登了中國科學院與北京大學聯(lián)合研究團隊歷時6年多的研究發(fā)現(xiàn)，他們通過全基因組基因編輯篩選平臺，最終鎖定一個能促進衰老的關鍵基因——組蛋白乙酰轉移酶的編碼基因KAT7。

對人類全基因組精準“摸排”

早在2015年，中國科學院動物研究所劉光慧課題組、曲靜課題組，就與北京大學湯富酬課題組以及中國科學院北京基因組研究所張維綺課題組展開了合作。研究團隊利用CRISPR“基因剪刀”技術，對人類基因組2萬多個基因進行挨個排查。通過“基因剪刀”將每個基因都“剪斷”，且單個細胞只呈現(xiàn)一個基因“剪斷”后的樣子，這樣細胞就能傳遞出該基因失活后的狀態(tài)。把那些呈現(xiàn)出年輕狀態(tài)的細胞留下來進一步分析，就能知道究竟是哪個基因的失活給細胞帶來了活力。

這是一項繁瑣、冗長的工作。

每一個細胞都必須通過精準“剪”一刀，讓一個基因失活，而每一個基因的失活都需要上百個細胞來驗證。更重要的是，需要盡可能地覆蓋人類基因組中2萬多個基因，而每個基因需要3—6把不同的“剪刀”。完成整套的篩選流程需要對千萬級個細胞進行培養(yǎng)和篩選，而整個篩選體系也必須均一、穩(wěn)定。

海量的工作之后，團隊鑒定了百余個新的人類細胞衰老促進基因，并對排名前50的基因進行了功能驗證，證實了敲除這些基因均可延緩人間充質干細胞的衰老。

“狀元”基因失活可抗擊衰老

前50強中，排名第一的“狀元”基因正是前面提到的組蛋白乙酰轉移酶的編碼基因KAT7。

KAT7在自然衰老的動物模型上被證明一旦使其失活(不表達)，可以使81%的小鼠年齡超過130周(大約相當于人類的80歲)，而該基因沒有失活的小鼠，只有27%能活過130周。

對患有早衰癥的老鼠，關鍵基因KAT7的失活則能讓中位壽命延長超過20%。

“這個延長的幅度是令人興奮的，畢竟在整個基因組的幾萬個基因中，我們只對一個進行了調控。”論文通訊作者之一、中國科學院北京基因組研究所研究員張維綺告訴科技日報記者。

除了這些延長小鼠壽命的試驗外，研究人員還證實了“狀元”基因KAT7的抑制失活可延緩人的肝細胞衰老，并且降低衰老相關炎癥因子的表達和分泌水平。

“狀元”基因KAT7失活，為何能抗擊衰老?

中國科學院動物研究所研究員曲靜解釋，KAT7基因編碼的蛋白是乙酰轉移酶，它能夠給組蛋白加上“乙?；?rdquo;這個基團，而組蛋白是細胞核中DNA纏繞的蛋白，它與DNA共同組成染色體。研究人員發(fā)現(xiàn)，KAT7能通過選擇性催化組蛋白(H3K14)的乙?；龠M相關基因表達并誘導細胞衰老。此前也有一篇發(fā)在《自然》的研究表明，“狀元”基因KAT7的失活能夠治療白血病，可見這一基因并不是編碼乙酰轉移酶這么簡單，它在體內能夠影響的“勢力范圍”是巨大的。

逐步完善衰老基因“圖譜”

該研究發(fā)現(xiàn)了近百個新型的衰老調控基因，這樣的結果也證明了團隊之前的判斷，已知的衰老相關基因只是一小部分，未知的基因還有很多。團隊已經(jīng)把相關的研究結果和數(shù)據(jù)上傳到衰老多組學數(shù)據(jù)庫(AgingAtlas)中，國內外的同行和學者都可以下載使用或者開展進一步的研究分析。

“拓展人類對于衰老的認識是我們的初衷，在這項工作的基礎上，衰老‘圖譜’將逐步豐富和完善。”曲靜表示，個體衰老伴隨著組織器官中衰老細胞的持續(xù)累積，而清除衰老細胞或實現(xiàn)衰老細胞年輕化可以減輕組織退行性病變并延長健康壽命，新的發(fā)現(xiàn)表明基于單因子失活的“基因療法”有望實現(xiàn)延長哺乳動物的自然壽命和健康壽命。

關鍵詞： 基因