抗衰老公司Altos Labs发表Cell论文：古老的逆转录病毒入侵在大脑进化中发挥了关键作用

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

髓磷脂（myelin）是一种复杂的脂肪组织，包裹着脊椎动物的神经轴突。它可以在不需要增加轴突直径的情况下实现快速脉冲信号传导，这意味着神经可以更紧密地排列在一起。它还为神经提供代谢支持，这意味着神经可以延伸得更长。从而让脊椎动物更快的神经信号传递、更复杂的大脑以及更大的形态多样性成为可能。

在生命进化过程中，髓磷脂大约与颌骨（颌骨的出现是脊椎动物进化史上的关键跃升之一）同时出现，其在脊椎动物进化中的重要性早已被认识到，但直到现在，我们仍不清楚是什么分子机制触发了髓磷脂的出现 。

内源性逆转录病毒（ERV）型逆转录转座子，是古老逆转录病毒序列入侵后的残留物，它们存在于基因组中，并提供了数亿年前开始向脊椎动物宿主内源化的证据。 逆转录转座子是真核生物基因组中的重复区域，具有通过RNA中间体在基因组内移动的潜力。 由于突变的积累，它们中的大多数已经失去了转座的能力，但其中有些可能发挥着基因调控的功能 。

近日，抗衰老公司Altos Labs的研究人员在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：A retroviral link to vertebrate myelination through retrotransposon-RNA-mediated control of myelin gene expression 的研究论文。

该研究表明，古老的逆转录病毒来源的“逆转录转座子”——RetroMyelin，对哺乳动物、两栖动物和鱼类等脊椎动物的髓磷脂（myelin）的产生至关重要，进而影响我们庞大且复杂的大脑。

论文通讯作者Robin Franklin表示，这项研究表明，逆转录病毒是脊椎动物进化飞跃所必需的，如果没有逆转录病毒将自己的序列插入脊椎动物基因组中，那么髓鞘化就不会发生，而没有髓鞘化，我们所知的脊椎动物的整个多样性就永远不会发生。

逆转录转座子约占人类基因组的40%，但我们对它们如何帮助动物在进化过程中获得特定特征一无所知。在这项研究中，研究团队尝试揭开包括逆转录转座子在内的非编码序列在进化中的作用，尤其是在髓鞘化过程中的作用。

研究团队在检查中枢神经系统中产生髓磷脂的细胞——少突胶质细胞及其来源的少突胶质祖细胞所使用的基因网络时，发现RNLTR12-int的转录的RNA水平，对髓鞘关键成分——髓鞘碱性蛋白（myelin basic protein，MBP）的表达至关重要。 RNLTR12-int 是一种 逆转录病毒来源的逆转录 转座子 ，研究团队将该序列命名为——RetroMyelin， 他们进一步证实，RNLTR12-int编码的RNA通过与转录因子 SOX10的相互作用来调节 髓鞘碱性蛋白（MBP） 的产生。

为了研究 RetroMyelin 是否存在于其他脊椎动物物种中，研究团队在有颌脊椎动物（占据脊椎动物的99.8%）、无颌脊椎动物和几个无脊椎动物物种的基因组中搜索了类似的序列。结果显示， 在所有有颌脊椎动物（鸟类、鱼类、爬行动物、两栖动物、哺乳动物等）中都发现了类似序列，但在无颌脊椎动物或无脊椎动物中没有发现类似序列。

接下来，研究团队想搞清楚RetroMyelin是一次性整合到所有有颌脊椎动物的祖先中，还是在不同分支中存在不同的逆转录病毒入侵。 为了回答这些问题，他们从22个有颌脊椎动 物物种构建了系统发育树，并比较了它们的RetroMyelin序列 。分析结果显示，物种内部的RetroMyelin序列比物种间的序列更相似，这表明RetroMyelin是在趋同进化过程中多次获得的。

研究团队还发现，RetroMyelin在鱼类和两栖动物的髓鞘化过程中发挥着功能性作用， 破坏斑马 鱼和青蛙受精卵中的RetroMyelin序列后，发育中的鱼类和蝌蚪产生了显著少于正常水平的髓磷脂 。

研究团队表示，该研究强调了基因组中的非编码序列对生理学和进化的重要性，这一发现发现开辟了新的研究途径以探索逆转录病毒如何更广泛地参与并指导进化。

2022年1月，Altos Labs携30亿美元巨额融资走出隐身模式，这也是生命科学领域有史以来规模最大的一笔融资。投资人包括亚马逊创始人、世界首富贝索斯，以及脸书早期投资人 Yuri Milner 等人。该公司创始团队阵容强大，科学家团队同样耀眼，4位诺奖得主作为高级科学顾问或董事会成员加入，还有多位抗衰老领域顶尖学者加盟。

Altos Labs 的长期计划是通过生物重编程技术是细胞重新恢复活力，进而扩展到动物乃至人类，最终实现逆转衰老、延长人类寿命的理想。

该公司也表示，其短期目标并不包括盈利，目前将致力于在科学上取得突破，通过破解细胞再生的奥秘，来逆转导致伤害和残疾的疾病和衰老过程，以创造一种全新的医学方法，安全有效地重编程细胞，为未来医学开辟新的前景。

成立以来，Altos Labs 的研究人员已发表多篇重磅研究论文，

论文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)00013-8