修改脑部基因可以延年益寿

生物谷：科学家很早就知道，要想让小鼠活得更久，就要让它们挨饿，变得骨瘦如柴。美国科学家近日发现，通过修改小鼠脑部的某个基因同样能够使其活得更久，并且能够使其变得更肥胖。这对延长人类寿命的研究有着很好的启发作用。相关论文发表在7月20日的《科学》杂志上。  

    严格限制小鼠摄取的能量可使它们的寿命增加50%。科学家一直猜测其中的关键因素在于小鼠身体对于胰岛素的反应。处于半饥饿状态的小鼠骨瘦如柴，能够有效地利用胰岛素，使得它们身体组织里的胰岛素含量很低，从而降低了新陈代谢的速率。  

    在最新的研究里，美国哈佛大学医学院的分子生物学家Morris  White博士和同事关注的是胰岛素受体底物-2（Irs2）对小鼠寿命的影响。Irs2是一种存在于包括大脑在内的许多组织中的蛋白，它能帮助细胞对胰岛素作出反应。  

    White的研究小组首先删除了小鼠染色体中Irs2两个副本中的一个，21个月后，这些小鼠要比正常的小鼠稍微重一些，另外，这些小鼠同样能有效利用胰岛素并且寿命比正常小鼠延长了17%。接下来，研究小组只删除了小鼠神经细胞中Irs2的一个副本，他们发现这些小鼠比正常小鼠增重了15%，寿命延长了18%，但是它们患上了代谢综合症——不能有效利用胰岛素，这是一种糖尿病的前驱症状。研究小组据此得出结论：寿命是由脑部的新陈代谢速率和它调节对于胰岛素的响应能力决定的。  

    美国麻省理工学院的遗传学家Leonard  Guarente认为，实验中基因改造的小鼠与限制饮食的小鼠形成鲜明的对比，表明了至少有两种方法可以延长小鼠的寿命。  

    美国加州大学旧金山分校的分子生物学家Cynthia  Kenyon说，此次研究结果与一些寿命研究人员所持的只有  有效利用胰岛素才能活得长久的观点大相径庭。她同时表示，切断人体内Irs2信号有可能延长寿命，但是很可能会带来诸如糖尿病之类的副作用。（科学网  梅进/编译）

原始出处:

Science 20 July 2007:
Vol. 317. no. 5836, pp. 369 - 372
DOI: 10.1126/science.1142179

Brain IRS2 Signaling Coordinates Life Span and Nutrient Homeostasis

Akiko Taguchi, Lynn M. Wartschow, Morris F. White^*

Reduced insulin-like signaling extends the life span of Caenorhabditis elegans and Drosophila. Here, we show that, in mice, less insulin receptor substrate–2 (Irs2) signaling throughout the body or just in the brain extended life span up to 18%. At 22 months of age, brain-specific Irs2 knockout mice were overweight, hyperinsulinemic, and glucose intolerant; however, compared with control mice, they were more active and displayed greater glucose oxidation, and during meals they displayed stable superoxide dismutase–2 concentrations in the hypothalamus. Thus, less Irs2 signaling in aging brains can promote healthy metabolism, attenuate meal-induced oxidative stress, and extend the life span of overweight and insulin-resistant mice.

Howard Hughes Medical Institute, Division of Endocrinology, Children's Hospital Boston, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.

^* To whom correspondence should be addressed. E-mail: morris.white@childrens.harvard.edu