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衰老是人類慢性疾病的最大危險因素，細胞衰老是機體衰老及各種衰老相關疾病發(fā)生發(fā)展的重要誘因。中國科學院動物研究所劉光慧課題組、曲靜課題組和中國科學院北京基因組研究所張維綺課題組通過合作研究首次揭示，通過抑制人類基因組序列中的ERV古病毒“復活”，可以在一定程度上延緩細胞、組織和器官的衰老，并發(fā)展出一系列延緩衰老的多維干預策略，這一成果今天（7日）在國際學術期刊《細胞》在線發(fā)表。

圖片來源：央視新聞

據(jù)光明日報，劉光慧解釋，人類與病毒是協(xié)同進化關系。其中，內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（Endogenous Retrovirus, ERV）是數(shù)百萬年前遠古逆轉(zhuǎn)錄病毒入侵整合到人類基因組的遺跡——“古病毒化石”。在漫長的歲月里，大量ERV的遺傳信息被人類細胞俘獲，并經(jīng)過突變、缺失等變異成為人類基因組中的“暗物質(zhì)”潛伏下來，占據(jù)了人類基因組序列的8%左右，成為重要的基因記憶。

那么，它們是否與人類衰老過程有關？

研究人員利用團隊建立的不同衰老研究體系，結(jié)合高通量鏈特異性轉(zhuǎn)錄本測序、全基因組DNA甲基化測序、高分辨率單分子RNA原位雜交、免疫電鏡和高靈敏的液滴數(shù)字PCR等多學科交叉技術，發(fā)現(xiàn)衰老細胞中表觀遺傳去抑制（如異染色質(zhì)減少）導致基因組中ERV的轉(zhuǎn)錄激活并翻譯出病毒蛋白，進而包裝成為病毒顆粒。

張維綺說：“一方面，衰老細胞中ERV的反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物通過激活cGAS-STING天然免疫通路誘發(fā)細胞衰老和炎癥；

另一方面，衰老細胞釋放的ERV病毒顆粒可通過旁分泌或體液介導的方式在器官、組織、細胞間有效傳遞并放大衰老信號，最終使得年輕細胞因受‘感染’而老化。”深入的機制研究表明，ERV反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在宿主細胞胞漿中的出現(xiàn)，會激活初始細胞及被感染細胞中固有的病毒防御機制。這種本能的細胞抗病毒反應意在降低病毒的損害，然而事與愿違，這些防御性機制卻恰恰促進了細胞的早衰。

圖片來源：央視新聞

我國科研人員關注到了這個關鍵問題。曲靜說：“我們研究首次發(fā)現(xiàn)了年輕的ERV亞家族在細胞衰老過程中被再度喚醒，提出了古病毒復活介導衰老程序化及傳染性的理論，并且創(chuàng)新性地發(fā)展出阻斷ERV古病毒復活及擴散以實現(xiàn)延緩衰老的多維干預策略。”

研究人員通過建立不同衰老研究體系，運用單分子成像、免疫學、化學生物學、基因組操控等前沿交叉技術，成功刻畫了ERV在衰老機體中的生命周期軌跡，并針對不同環(huán)節(jié)開發(fā)出一系列多樣化的衰老干預技術，比如利用CRISPR基因沉默、小分子藥物、中和抗體等技術，分別阻斷古病毒的轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄和細胞間傳遞，進而實現(xiàn)了延緩細胞、組織和機體的衰老。這些研究發(fā)現(xiàn)有助于加深人們對衰老的生物學機制、衰老程度的度量以及衰老醫(yī)學干預的認識，為老年癡呆、心血管疾病、骨關節(jié)炎、骨質(zhì)疏松等衰老相關疾病的防治提供了新的策略。

“這項研究只是開端。”劉光慧表示，圍繞著衰老伴隨的ERV古病毒激活，將會涌現(xiàn)出更多的科學問題，例如ERV是否與老年健康相關？是否會選擇性驅(qū)動特定衰老相關疾病的發(fā)生？體液中ERV檢測能否應用于衰老和老年疾病的評估和預警？劉光慧說：“希望隨著科學研究不斷深入和技術手段的日益革新，這些謎題可得以逐一解決。”

每日經(jīng)濟新聞綜合央視新聞、光明日報

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