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云南大学 - 《云南大学报》

生命科学中心浦敏铁课题组在Nature Communications发文
揭示ELO-6表达水平预测个体寿命和群体寿命

2024-11-30     浏览(43)     (0)

云南大学生命科学学院浦敏铁课题组在NatureCommunications发表研究,将ELO-6确定为个体和种群寿命预测因子,并揭示了pqm-1在导致中年秀丽隐杆线虫个体健康跨度变化中的作用。研究人员发现ELO-6在衰老过程中的动态表达可以预测个体寿命和群体寿命。此研究得到国家自然科学基金地区基金等的资助。

本报讯近日,云南大学生命科学学院生命科学中心浦敏铁课题组在NatureCommunications杂志发表了题为“ELO-6expressionpredictslongevityinisogenicpopulationsofCaenorhabditiselegans”的文章。该研究将ELO-6确定为个体和种群寿命的预测因子,并揭示了pqm-1在导致中年秀丽隐杆线虫个体健康跨度变化中的作用。

为了发掘寿命预测标志物,研究人员使用秀丽线虫作为模型,结合表观遗传,修饰对体细胞衰老过程中的基因表达谱,并进行纵向分析,鉴定出脂肪酸延长酶ELO-6的表达水平是秀丽线虫个体衰老和群体衰老的标志物。

在所有蛋白质编码基因中,ELO-6的mRNA丰度与线虫年龄最具负相关性,相关系数为-0.98。在线虫衰老过程中,ELO-6的mRNA丰度持续下降。虽然在年轻阶段的线虫体细胞中,ELO-6的mRNA丰度位列第224位,但其基因编码区缺少与活跃基因表达相关的H3K36me3修饰。之前的研究表明,H3K36me3在衰老过程中,发挥着维持基因表达稳定性的功能。研究人员将内源ELO-6用GFP标记,观测到GFP荧光水平在衰老过程中持续降低。在成虫第5天,GFP亮度具有个体间的明显差异,且GFP亮度与寿命和健康寿命正相关。

此外,多种延长寿命的干预措施,包括敲降daf-2、utx-1、cyc-1,二甲双胍处理和生殖系的缺少,都可以延缓衰老过程中GFP水平的下降速度。

通过GFP标记的ELO-6表达,研究人员在成虫第5天,便可以区分具有不同寿命的等基因线虫,并且通过转录组分析,发现不同寿命等基因线虫之间的差异表达基因富集转录因子pqm-1结合基序。研究人员发现,在线虫中年阶段,降低pqm-1的表达水平可以减少个体间ELO-6的表达水平差异,并且延长寿命和健康寿命。

该研究发现秀丽隐杆线虫脂肪酸延长酶ELO-6在衰老过程中的动态表达可以预测个体寿命和群体寿命,揭示了pqm-1在限制寿命与健康寿命并导致个体健康寿命差异方面的功能。但是,ELO-6在成年线虫肠道中的表达并不调控寿命,线虫内ELO-6的产物C17iso的水平也不与寿命呈现正相关性。

此研究项目得到国家自然科学基金地区基金、云南大学“双一流”建设联合专项重点项目、云南大学“双一流”学科建设项目以及云南大学生命科学中心启动经费的资助,相关成果已申请发明专利。

(生命科学学院)