物理学和生物学联手战胜衰老

最近，一个新的生物科技公司Gero，与衰老研究著名学者Robert J. Shmookler Reis教授合作，为衰老生物学以及与年龄有关的疾病，带来了新的见解。Robert J. Shmookler Reis教授是世界上延长寿命领域的最高纪录保持者，他发现两个突变能够使线虫的age-1 gene（编码几个信号通路中的关键中间体PI3K）钝化，从而将线虫的寿命延长10倍。

这项研究主要围绕着某些基因调控网络的稳定性和抗逆性。相关研究结果刚刚发表在自然出版集团的《Scientific Reports》杂志。

Gero首席问题官Peter Fedichev博士说：“在这项工作中，我们分析了一个简单基因网络模型的稳定性，结果发现，最常见物种的基因网络，本质上是不稳定的。随着时间的推移，它经历了基因调节偏差的指数积累，从而导致疾病和死亡。我们推测，这种不稳定性是衰老的原因。然而，修复系统应该是足够有效的，基因网络可能稳定，所以基因调控的损伤可以随着生物体死亡而受到约束。”

他们的模型描述的遗传网络的稳定情况，适合可忽略的衰老现象。众所周知，可忽略的衰老动物，如裸鼹鼠，随着年龄增加并没有显示功能下降和死亡率上升的迹象。这些物种的组织是非常抗应激的。

相反，在人类中以及其他大多数已知的物种中，死亡率是随年龄呈指数增长的。衰老过程中生殖、再生功能及抗应激能力下降。这些都是基因网络不稳定的根本表现。

根据这种模型，基因网络的稳定性取决于几个主要的参数，如有效的基因网络连通性、“有效”的基因组大小、蛋白质组的周转率和DNA修复率。我们可以通过调整这些参数中任何一个，来延长寿命。这一假说得到了生物学证据的支持，这些证据是从进化观察结果或已显著延长寿命的科学家进行的各种实验推断而来。

例如，通过核基因组转移而保护线粒体基因，或通过建立核被膜进行检测，可大大减少基因和细胞环境之间有效的相互作用。这些事件被认为是导致多细胞生命形成的主要因素，反过来它又导致生物体复杂度和预期寿命的急剧增加。通过抑制参与转录因子调控的激酶级联反应，可实验性地减少网络连通性，导致对线虫寿命产生戏剧性的效果（一个单一的突变可引起高达10倍的寿命延长）。

研究人员对应激、应激抗性和衰老之间的关系，进行了分析，并证明，即使在一个非常年轻的年龄段上，所遇到的应激对基因调控的损害，都可能会持续很长的时间，并影响寿命。这就是为什么我们认为，进一步研究“基因网络稳定性和老化之间的关系”，将有可能开发出一种全新的治疗方法，可能对年龄相关的疾病和衰老本身，具有强大而持久的影响。

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