KAIST研究:清除细胞内环状RNA或可减缓衰老并延长寿命

韩国科学技术院(KAIST)研究人员报告称,随着年龄增长在细胞内累积的环状RNA(circular RNA)并非仅是衰老的“标志物”,其积累可能直接参与推动衰老过程;通过促进其清除,有望减缓衰老并延长寿命。相关研究成果已发表在《Molecular Cell》。

该研究由KAIST生物科学系RNA介导健康寿命与长寿研究中心Seung-Jae V. Lee教授团队牵头,并与Yoon Ki Kim教授、Gwangrog Lee教授团队合作完成。研究团队将关注点放在RNASEK蛋白上,称其为一种能够降解环状RNA的酶,并在减缓衰老与延长寿命方面发挥重要作用。

研究团队指出,环状RNA因稳定性高,过去多被视为随年龄增长而在细胞中逐步堆积、且不易被降解的衰老相关分子。然而,细胞如何清除环状RNA、以及其与衰老之间是否存在直接因果关系,仍缺乏明确证据。为此,研究人员试图厘清环状RNA积累对衰老的影响,并寻找细胞内调控其水平的机制。

在实验中,研究团队使用常用于衰老研究的短寿命模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)。结果显示,RNASEK对长寿具有重要意义;随着衰老进展,RNASEK含量下降,与此同时细胞内环状RNA出现异常积累。

研究人员进一步通过人工提高RNASEK水平(过表达)观察到,线虫寿命得到延长,且在健康状态下存活的时间更长。研究团队据此认为,维持对细胞内环状RNA的适当清除过程,可能是健康与长寿的重要环节。

机制层面,研究团队报告称,RNASEK可抑制环状RNA聚集并降低其毒性风险。当RNASEK缺乏、环状RNA积累时,细胞内会异常形成“应激颗粒”(聚集体),研究人员认为这可能损害细胞功能并加速衰老。

研究还显示,RNASEK与伴侣蛋白HSP90协同作用,抑制应激颗粒形成,从而帮助细胞维持正常状态。研究团队称,类似现象不仅在线虫中观察到,在小鼠和人类细胞中也有发现:在哺乳动物体系中,RNASEK同样可直接降解环状RNA;在人类细胞与小鼠模型中,RNASEK缺乏与早衰表型相关。

Seung-Jae V. Lee表示,以往环状RNA多被视为因稳定性而随时间累积的衰老标志,而该研究结果支持环状RNA在衰老过程中可能具有诱导作用,并将RNASEK定位为减缓衰老、促进健康长寿的关键调控因子。研究团队同时指出,围绕RNASEK调控环状RNA的进一步研究,或可为衰老及退行性疾病相关治疗策略提供线索。


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