西南大学研究人员发现调控寿命新基因

9月9日从西南大学获悉，该校资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室教授代方银团队发现了调控寿命的新基因OSER1，并在家蚕、线虫、果蝇等多物种中进行研究，揭示了其调控机制。作为长寿基因FOXO（叉头框蛋白O）的靶基因，OSER1对寿命的影响得到人类受试者研究结果支持。相关论文近日在线发表于《自然·通讯》。

代方银介绍，FOXO是目前已确定的少数几个人类长寿基因之一。FOXO转录因子调节与衰老相关的途径并影响寿命，但其具体作用靶点仍待深入探索。对此，团队首先查明，寿命调节因子FOXO在不同模式动物间的二级结构具有较高保守性，这为利用家蚕筛选FOXO靶基因提供了依据。

团队利用线虫高效干涉平台，对家蚕中FOXO的42个候选靶基因在线虫中的同源基因进行干涉实验，发现其中7个基因表达下调后线虫寿命显著缩短，3个基因表达下调后线虫寿命显著延长。其中，线虫中OSER1同源基因表达降低后，寿命缩短幅度最大。

“我们将线虫、家蚕、果蝇、斑马鱼、非洲爪蟾、小鼠、恒河猴与人类进行比较分析，发现其均存在OSER1的直系同源基因。”论文第一作者、西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室副教授宋江波介绍，进一步研究显示，在家蚕、线虫和果蝇中，提高OSER1表达后，3个物种的寿命均显著延长。

为了阐释OSER1调节长寿的作用机制，团队在家蚕、线虫和果蝇中进行了一系列分子生物学实验。研究结果共同表明，OSER1是FOXO的直接靶基因，能响应过氧化氢诱导的氧化应激，并通过提升机体氧化应激防御力而延长寿命。

“我们对人类受试者的研究结果也支持OSER1影响人类寿命的观点。”代方银介绍，团队研究发现，90岁以上的长寿老人与年轻对照组相比，检测到OSER1基因中存在49个常见单核苷酸变异，其中7个与长寿显著相关。

代方银说，本研究联合使用家蚕和其他经典模式生物，共同鉴定了OSER1这一物种间保守的寿命调节因子，了解到OSER1在生物体和细胞水平上对氧化应激提供强力保护，从而延长生物体寿命。

论文评审专家表示，该研究发现了FOXO的一个新的靶基因，且生物学功能研究强力证明其具有物种间共通性，这将促进对FOXO调控寿命途径的进一步研究。

据了解，代方银团队长期致力于家蚕的研究。此次跨界研究发现调控寿命的新基因，不仅拓展了家蚕作为研究衰老和寿命实验生物的应用范围，也标志着在推进家蚕模式化进程中迈出了新的重要一步。