抗爱滋病毒药物延缓老化 抑制反转录转座子活性抗发炎

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长生不老是人类的梦寐以求的梦想,举凡秦始皇、汉武帝、埃及王到现代人也都极力追求。在过去的一个世纪里,平均寿命已经大幅提升,虽然长生不老仍然遥不可及,但许多科学家认为重点不再是延长寿命,而是让人类将能够减缓老化并过上更健康的生活。近年来,科学家也陆续发现抗老化的关键因子,老迈小鼠喝下含菸碱酰胺单核苷酸(nicotinamide mononucleotide, NMN)的水之后,能改善能量代谢,防止老化相关的小鼠骨密度和眼睛功能丧失。此外,一种用于治疗第 2 型糖尿病药物 metformin 也被证实延缓秀丽隐杆线虫(C.elegans)老化,以及服用 metformin糖尿病的患者,反而比健康人活得更久,现在美国 FDA 也核准 metformin 延缓老化的人体试验(Targeting Aging with Metformin, TAME)。

近日,由 Brown 大学研究团队刊登于《Nature》的全新研究指出,一种廉价的抗爱滋病毒(HIV)药物 Lamivudine能减少发炎和长期与阿兹海默症的发炎症状,以及延缓与神经退行性疾病相关的其他老化迹象。

该研究团队将 Lamivudine 投药于 26 个月大的小鼠(约人类 75 岁)后,小鼠的第一型干扰素(type-I interferon, IFN-I)反应和发炎症状明显减少。当他们投药于 20 个月大的小鼠时,观察到小鼠的脂肪、肌肉损失和肾脏疤痕也明显降低。他们也测试其余五种 HIV 药物中,其中Lamivudine 投药于小鼠的反应最好,副作用也最少。

该研究团队进一步在老化人类和衰老老鼠的细胞中发现,一种反转录转座子(retrotransposon)L1 (或称 LINE-1) 不再复制并且诱发第一型干扰素反应,进而诱导邻近细胞的发炎。Lamivudine 能抑制老化细胞中的反转录转座子活性。

反转录转座子是一种跳跃基因,构成几乎一半哺乳动物基因体的重复单元。它们与古老的反转录病毒类似,它们能先转录成 mRNA ,再反转录成新的 cDNA,并且插入细胞基因体的其他部分。正常细胞将它们卷成一种称为异染色质(heterochromatin)的紧密构象,将反转录转座子保持在包裹状态,进而严格抑制和调控反转录转座子活性。但随着细胞老化,该防御机制会松动,导致反转录转座子出现,可能导致癌症、与阿兹海默症、第 2 型糖尿病、巴金森氏症、黄斑部病变、关节炎等老化相关疾病。

该研究团队希望能够开发出一种专门针对 L1 反转录转座子的抑制剂。为了能够开发出副作用最小的特殊治疗性策略,他们也必须清楚解析 L1 反转录转座子的分子结构,同时他们还希望能开发出标靶 L1 反转录转座子的其它药物。

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参考资料:
1. Nature, 2019 DOI: 10.1038/s41586-018-0784-9
2. https://www.asianscientist.com/2018/08/print/nmn-metformin-longevity-pill/
3. https://news.brown.edu/articles/2019/02/aging

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