发现了控制衰老的重要分子途径

不同组织中的细胞交流的方式之一是通过交换RNA分子。巴西坎皮纳斯州立大学的研究人员在对秀丽隐杆线虫进行的实验中发现，当这种通讯途径失调时，该生物体的寿命就会缩短

一篇关于这项研究的文章发表在《基因》杂志上。这些发现有助于更好地了解衰老过程和相关疾病

“先前的研究表明，某些类型的RNA可以从一个细胞转移到另一个细胞，介导组织间的交流，例如蛋白质和代谢产物。这被认为是器官或邻近细胞之间的信号传导机制。它是几种疾病和生物体正常功能的[生理病理学]的一部分。”这篇文章的通讯作者、生物研究所教授Marcelo Mori说

“不清楚的是，我们现在已经成功地证明，RNA分子之间这种‘对话’模式的变化会影响衰老。”

“必须很好地调整这种沟通机制，使生物体有足够的寿命。在这项研究中，我们发现，如果任何组织碰巧增加了从细胞外介质中吸收某些类型RNA的能力，这最终会对生物体的寿命产生影响，”Mori说

他补充道，研究人员证明，寿命的缩短不仅是由于同一生物体内组织之间基于RNA的通信中断，还因为从环境中吸收RNA的能力增加，例如微生物群中的细菌

正如他们在文章中所解释的，“我们的数据支持这样一种观点，即系统性RNA信号必须受到严格调控，而这一过程的不平衡会导致寿命缩短。我们将这种现象称为细胞间/细胞外系统性RNA失衡（InExS）。”

Mori解释说，研究细胞间RNA转运机制的决定受到了RNA干扰发现的启发，美国科学家Andrew Fire和Craig Mello因此获得了2006年诺贝尔生理学和医学奖。他们将双链RNA注射到秀丽隐杆线虫中，以非常精确地“沉默”基因

“他们发现沉默机制影响了其他组织和相关组织中的基因，并将其传播给下一代，”他说

RNA干扰的发现阐明了生物体内细胞之间以及生物体与环境之间RNA转移的潜在机制。它还相对化了分子生物学的一个中心教条。在那之前，遗传密码所包含的信息被认为只能从DNA流到RNA，再从RNA流到蛋白质，但Fire和Craig的研究表明，双链RNA可以阻断这种流动

“我们想了解这一过程如何干扰与衰老相关的重要生理功能。在秀丽隐杆线虫中，细胞之间的RNA转移涉及所谓的系统性RNA干扰缺陷（SID）基因[负责RNA吸收和输出的不同阶段]。”

“我们观察到，特定组织中与该途径相关的基因表达模式在衰老过程中发生了变化。例如，编码蛋白质SID-1（细胞摄取RNA的基础）的信使RNA在一些组织中增加，在另一些组织中减少，”Mori说

为了进一步了解RNA在组织间信号传导中的作用，研究人员进行了实验，操纵秀丽隐杆线虫特定组织（如神经元、肠道和肌肉细胞）中蛋白质SID-1的表达，以改变其功能

“我们发现，没有SID-1功能的突变体与野生型蠕虫一样健康，而肠道、肌肉或神经元中SID-1的过表达缩短了相关蠕虫的寿命。我们还发现，寿命缩短与RNA转运途径中其他蛋白质的过表达相关，如SID-2和SID-5，”他说

失调可能存在于RNA在组织中的分布。他说：“为了失调蠕虫体内的RNA分布，我们增加了SID-1在特定组织（肠道、肌肉和神经元）中的表达，并发现将其引导到特定器官会导致寿命缩短。”

“我们还表明，这种RNA转移的不平衡导致了产生微小RNA（具有调节功能的非编码RNA的小块）的途径的功能丧失就好像输送到这些组织的大量RNA创造了一种竞争，在这种竞争中，微小RNA的产生是失败者。先前的研究已经表明，微小RNA产生功能的丧失会导致寿命的缩短。“

UNICAMP小组还研究了外源性RNA转移（在外部环境和生物体之间）。与之前的实验一样，寿命的缩短与SID-2的过表达有关，SID-2介导肠道的RNA摄取，与蠕虫赖以生存并最终进入肠道微生物群的细菌产生过多的RNA有关。

”Mori说：“我们相信蠕虫可能会使用外源RNA来监测环境中的微生物，但当它们的组织吸收了过量的RNA时，可能会产生负面影响。”