古病毒被喚醒或可加速細(xì)胞衰老

■傅昭儀

百萬年來，人類免疫系統(tǒng)積極應(yīng)對病毒入侵，并將其整合到人基因組中，由宿主細(xì)胞的遺傳調(diào)控系統(tǒng)接管，協(xié)同進(jìn)化。內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（ERV）是數(shù)百萬年前遠(yuǎn)古逆轉(zhuǎn)錄病毒入侵整合到人類基因組的遺跡，可稱為“古病毒化石”。在漫長的歲月中，大量ERV 的遺傳信息被人類細(xì)胞俘獲，并經(jīng)過突變、缺失等變異成為人類基因組中的“暗物質(zhì)”潛伏下來，占據(jù)了人類基因組序列的8%左右，通常處于轉(zhuǎn)錄沉默狀態(tài)。

近日，中國科學(xué)院動物研究所劉光慧課題組、曲靜課題組和中國科學(xué)院北京基因組研究所張維綺課題組合作，在國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》發(fā)表了研究論文。該研究首次發(fā)現(xiàn)了ERV 亞家族在細(xì)胞衰老過程中被再度喚醒，提出了古病毒復(fù)活介導(dǎo)衰老程序化及傳染性的理論，并且創(chuàng)新性地發(fā)展出阻斷ERV 古病毒復(fù)活及擴(kuò)散，以實現(xiàn)延緩衰老的多維干預(yù)策略。

為了找到古病毒基因被喚醒的機(jī)制，研究團(tuán)隊在自建的不同衰老研究體系中，如兒童早衰綜合征、成年早衰綜合征等，開展了摸底式的轉(zhuǎn)錄、甲基化的異常研究。憑借高通量鏈特異性轉(zhuǎn)錄本測序、全基因組DNA 甲基化測序、免疫電鏡等多個學(xué)科的交叉技術(shù)，一步步縮小范圍，最終精準(zhǔn)鎖定古病毒活化的源頭。

據(jù)《科技日報》記者采訪，劉光慧介紹，衰老細(xì)胞中致密的DNA 包裝方式變得松弛，這導(dǎo)致了古病毒基因的轉(zhuǎn)錄激活，而且翻譯出了病毒蛋白，還包裝成為病毒顆粒。

更為意外的發(fā)現(xiàn)是，這些病毒顆粒能夠在器官、組織、細(xì)胞間有效傳遞并放大衰老信號，最終使得周圍的年輕細(xì)胞因受感染而老化。

研究團(tuán)隊進(jìn)一步深入研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞在感染時會產(chǎn)生本能的抗病毒反應(yīng)，在宿主細(xì)胞胞漿中出現(xiàn)ERV 反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，激活初始細(xì)胞及被感染細(xì)胞中固有的病毒防御機(jī)制。然而事與愿違，這些防御性機(jī)制卻恰恰促進(jìn)了細(xì)胞的早衰。

弄清機(jī)理后，團(tuán)隊繼續(xù)探尋抑制病毒的方法?！拔覀兪紫瓤梢岳没蚓庉嬍侄螌⒐挪《净驈?fù)活的調(diào)控元件沉默?！眲⒐饣劢榻B，通過整個潛伏、復(fù)活、細(xì)胞間傳遞等不同環(huán)節(jié)的解析，研究人員開發(fā)出更多的抑制策略，比如，靶向逆轉(zhuǎn)錄酶的小分子藥物、靶向病毒包膜蛋白的中和抗體等技術(shù)也可以延緩組織或機(jī)體衰老。

該研究創(chuàng)造性地提出了古病毒復(fù)活介導(dǎo)衰老程序化及傳染性的理論，運(yùn)用分子成像、病毒學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)生物學(xué)和分子病理學(xué)等前沿交叉技術(shù)動態(tài)捕獲復(fù)活過程，為衰老的程序化、級聯(lián)放大和可干預(yù)性提供了全新的理論依據(jù)。