Nature：张智辉等证实裸鼹鼠的长寿基因可延长其他物种寿命、帮助抵抗癌症

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

一直以来，裸鼹鼠（Naked mole rats） 因为其长寿和抵抗衰老相关疾病（包括癌症、心血管疾病、神经退行性疾病）的强大能力而备受科学界关注，裸鼹鼠的寿命可达30-40岁，是同体型啮齿动物寿命的10倍以上，因此 被用于研究衰老 和长寿。

通过将一种负责增强细胞修复和保护的特定基因引入小鼠体内，罗彻斯特大学的研究人员为解开衰老和延长人类寿命的秘密打开了令人兴奋的可能性。

高分子量透明质酸（HMM-HA）有助于抗癌，并可能有助于裸鼹鼠的长寿，那么，高分子量透明质酸所带来的益处是否可以转移到其他物种中呢？

2023年8月23日，美国罗切斯特大学Vera Gorbunova和Andrei Seluanov团队（博士生张智辉为第一作者）在Nature期刊发表了题为： Increased hyaluronan by naked mole-rat HAS2 improves healthspan in mice 的研究论文。

研究团队成功地将裸鼹鼠透明质酸合成酶2基因（nmrHAS2） 转基因到小鼠中，从而改善了小鼠的健康状况，并延长了其寿命。这项开创性工作首次证明了裸鼹鼠的长寿与抗癌机制可以被转化到其他短寿物种中。

论文通讯作者Vera Gorbunova教授表示， 这项研究为长寿哺乳动物进化出的独特长寿机制可用于改善其他哺乳动物的寿命提供了一个原理证明。

独特的抗癌机制——高分子量透明质酸

裸鼹鼠是一种老鼠大小的啮齿动物，相较于体型来说，它们的寿命简直有些夸张——可以活到41岁，这是同体型啮齿动物的10倍。与包括人类在内的其他物种不同的是， 裸鼹鼠随着年龄的增长不容易患上许多衰老相关疾病，包括神经退行性疾病、心血管疾病、关节炎和癌症等等。

裸鼹鼠

Vera Gorbunova和Andrei Seluanov团队花了十多年时间研究 裸鼹鼠保护自己免受衰老和相关疾病的独特机制。之前的研究显示，高分子量透明质酸是裸鼹鼠强大的抗癌能力的一种机制。裸鼹鼠体内的高分子量透明质酸含量是人类的大约10倍。从裸鼹鼠细胞中去除高分子量透明质酸后，这些细胞会更容易形成肿瘤。

在这项最新研究中，研究团队希望探索高分子量透明质酸对裸鼹鼠的益处是否可以在其他动物身上得到复制。

通过转基因延长小鼠寿命

通过将一种负责增强细胞修复和保护的特定基因引入小鼠体内，罗彻斯特大学的研究人员为解开衰老和延长人类寿命的秘密打开了令人兴奋的可能性。

研究团队对小鼠模型进行了基因改造，将裸鼹鼠透明质酸合成酶2基因（nmrHAS2）转基因到了小鼠模型中。实际上，所有的哺乳动物都有透明质酸合成酶2基因，但裸鼹鼠的这一基因表达水平更强，产生更多的高分子量透明质酸。

研究团队发现，携带了裸鼹鼠透明质酸合成酶2基因（nmrHAS2）的小鼠对自发性肿瘤和化学诱导的皮肤癌都有更好的防护能力。相比于普通小鼠，转基因后的小鼠的整体健康有所改善，平均寿命和最长寿命也到了显著延长。 此外，随 着转基因小鼠的衰老，它们身体不同部位的炎症减少（炎症是衰老的标志之一），并保持了更健康的肠道。

研究团队表示，还需要更多研究来进一步确定为什么高分子量透明质酸能够带来这些健康和抗衰老益处，但这可能是因为高分子量透明质酸 直 接调节 免疫系统的能力。

为人类长寿和健康带来希望

这一发现为探索使用高分子量透明质酸来延长人类寿命和减少炎症相关疾病提供了新的可能性。

Vera Gorbunova教授（右）、Andrei Seluanov教授（左）

Vera Gorbunova教授表示，从发现裸鼹鼠体内的高分子量透明质酸的作用，到证明它可以改善小鼠健康，我们花了10年时间。而我们的下一个目标是将这种益处转移到人类身上。

要想在人类中提高高分子量透明质酸水平，可以通过两种途径来实现——一种是减缓高分子量透明质酸的降解，另一种是增加高分子量透明质酸的合成。

Andrei Seluanov教授表示，团队已经发现了可以减缓高分子量透明质酸降解的分子，并正在进行临床前试验。我们希望这一发现将提供第一个揭示长寿物种如何使用长寿的例子，从而造福人类的长寿和健康。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06463-0

题图为论文第一作者张智辉