《自然》:降低DNA轉錄速度,生物壽命最多可增20%

2023-04-17 09:33

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該如何延長壽命,是科學界與醫學界長期關注的議題。(資料照,林韶安攝)

該如何延長壽命,是科學界與醫學界長期關注的議題。(資料照,林韶安攝)

每天忙碌高壓的生活、逐漸簡化與西化的飲食,想追求健康甚至期許自己長壽,似乎已成一件奢侈的事。至於該如何延長壽命,是科學界與醫學界長期關注的議題,全世界最權威及最有名望的學術期刊之一的《自然》(Nature)12日發布最新研究指出,生命越老化,DNA的轉錄速度就越快,同時伴隨著高錯誤率,導致癌症等疾病纏身,進而縮短壽命,而限制熱量(即減少進食量),但若降低轉錄速度的話,最多可讓生物的壽命增加10%至20%

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柏安血液透析中心院長王介立指出,日前科學家解出一個影響生命老化的因子,即生命越老化,則DNA的轉錄速度(在RNA聚合酶的催化下,遺傳資訊由DNA複製到RNA(尤其是mRNA的過程)就越快,而DNA的轉錄速度,可影響壽命的長短。王介立提及,該實驗的研究人員分析了線蟲、果蠅、小鼠、大鼠與人類的細胞核,瞄準了第二型RNA聚合酶 (RNA polymerase II, Pol II),這是真核生物負責執行DNA轉錄的酵素,功能為合成RNA

該研究發現,這五種生物,年齡越大則轉錄速度越快,但越快的轉錄速度,也伴隨著越高的錯誤率。王介立說明,過去研究已知,限制熱量以及抑制胰島素的訊號路徑,可延緩老化。研究人員在線蟲、果蠅及小鼠身上,透過改變胰島素訊號之相關基因表現,證實了可以讓第二型RNA聚合酶轉錄的速度變慢;低熱量的飲食也讓小鼠的第二型RNA聚合酶變慢,「但光是證明能變慢還不夠,這個研究團隊更進一步證實,經由操控,這些生物的壽命也增加了10%至20%

「為何第二型RNA聚合酶的轉錄速度會變慢?」該研究發現,原因是來自於核小體(nucleosome)的數量隨年齡變大而減少。染色體是由DNA及核小體組成,DNA就像線圈一樣纏繞住核小體,若要進行轉錄,必須要先打開纏繞,「因此,核小體就有如Pol II行進的絆腳石。」王介立說,這也難怪,當核小體變少,第二型RNA聚合酶的轉錄速度就會變快。

最後,研究人員也證實,直接增加核小體的組蛋白(histones)表現,可降低第二型RNA聚合酶的速度,延長壽命

另今年《自然老化》(Nature Aging)的研究發現,熱量限制也能減緩人類老化速度,該研究是針對220位成年人進行為期兩年的熱量限制實驗,將參與者分為熱量限制組與非熱量限制組,被限制熱量者每天只攝取所需熱量的88%,為期兩年後,老化速度減緩2%至3%

本文經授權改寫自王介立醫師

資料來源、原文出處:《Nature》

責任編輯/林俐

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