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昆明动物所等在长寿家系线粒体DNA研究中取得新进展

昆明动物研究所 2016-08-11

  长寿老人(特别是百岁老人)往往能逃脱或延缓常见衰老相关疾病的困扰,其后代发生老年疾病的概率也要显著低于一般人群。因此,健康长寿老人及其后代往往被视作健康衰老的理想模型,基于该模型深入解析其健康长寿的遗传机理,将可能为老年疾病的防治和干预提供全新的视角和机遇。 

  中国科学院昆明动物研究所孔庆鹏课题组与海南医学院教授蔡望伟实验室的前期合作研究发现:长寿老人的能量代谢状况要显著优于普通老年人群(He et al. 2016 Sci Rep)。由于能量代谢异常与器官衰老和疾病密切相关,作为承载能量代谢的核心细胞器及场所,线粒体功能的减退更被认为是衰老及相关疾病发生的基础。该团队发现:九十岁以上的健康长寿人群其线粒体DNA(mtDNA)拷贝数水平要显著高于普通老年人群,提示线粒体功能的维持可能是其保持健康、获得长寿的关键所在(He et al. 2014 Neurobiol Aging)。鉴于mtDNA遵循母系遗传模式,且女性长寿老人的比例显著高于男性,提示长寿后代很可能继承亲代的mtDNA拷贝数模式,使其能获得长寿的生存优势。为了检验该猜想,昆明动物所副研究员何永捍等采集了海南60多个长寿家系206个家庭成员的血液样本,分析其血液白细胞mtDNA后发现:长寿子代的mtDNA拷贝数水平不仅要显著高于同龄对照,而且与亲代的mtDNA拷贝数高度相关。该结果在另一个独立长寿家系人群(153个样本)中也得到验证,初步表明mtDNA拷贝数水平的维持可能是长寿老人及其后代能够健康长寿(家系长寿)的关键因子。进而,通过获取该长寿家系人群(百岁老人、百岁代及后代配偶)的转录组测序信息后发现,SSBP4基因是调控长寿家系mtDNA拷贝数模式遗传的关键因素。

  该研究成果近期发表于衰老领域重要期刊Neurobiology of Aging,何永捍和陈小琼为共同第一作者,孔庆鹏和蔡望伟为并列通讯作者。同时,该团队针对长寿人群mtDNA突变模式及母系遗传背景分析结果表明:虽然mtDNA变异被认为在调控果蝇寿命的性别差异中起着重要作用,但其影响人类长寿性别差异的作用却极为有限,进一步提示mtDNA拷贝数变异在人类长寿中可能发挥着更为重要的作用。 

  研究工作得到科技部973项目、国家自然科学基金、中科院创新交叉团队项目、云南省面上项目和海南省科技厅等项目的支持。 

  文章链接:(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0197458016301634

  

  

  

 
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