抑制EVR古病毒“复活”能抗衰老？对话中科院动物研究所刘光慧丨中国科学十大进展

来源：封面新闻

封面新闻见习记者 赵雨笙 记者 代睿

近日，国家自然科学基金委员会发布2023年度“中国科学十大进展”。其中，“揭示人类基因组暗物质驱动衰老的机制”入选。

中国科学院动物研究所刘光慧、曲静团队与中科院北京基因组研究所张维绮团队合作，揭示人类基因组中沉睡的古病毒“化石”在细胞衰老过程中可因表观遗传失稳等因素被再度唤醒驱动细胞和器官衰老的重要现象，并基于此发展了一系列阻断内源性逆转录病毒“复活”的干预手段，为防治衰老相关疾病提供了全新思路。

人类基因组中沉睡的古病毒“化石”在细胞衰老的过程中扮演何种角色？这项研究成果将为应对人口老龄化带来什么启示？封面新闻记者专访中国科学院动物研究所研究员刘光慧。

找寻调控衰老的“控制开关”

“人口老龄化，是中国和世界都日益关注的重大问题。”在刘光慧看来，未来老年人的医疗保健应该从被动的疾病治疗转向主动的疾病预防和健康促进，因此了解如何延缓衰老至关重要。

中国科学院动物研究所研究员刘光慧。受访者供图

刘光慧向封面新闻记者表示，细胞衰老是机体衰老最根本的原因，想要理解并干预衰老，就要先从细胞衰老着手研究。

“端粒就像鞋带两头的塑料封套，保护着染色体的稳定性。”刘光慧介绍，细胞核内端粒的长度是衡量细胞衰老的重要标志。在生命的长河中，细胞分裂次数是有限的，细胞每分裂一次，端粒就会缩短一点。“端粒的逐渐缩短是人类细胞衰老的重要驱动力。”

细胞核内端粒的长度是衡量细胞衰老的重要标志。研究团队供图

多年来，刘光慧及其团队系统解析了灵长类动物多器官衰老的核心机制。在他看来，细胞衰老不像机器零件磨损那样简单，在这个过程中有众多复杂的“控制开关”。通过调节衰老的关键程序，细胞老化的速度可以变缓，甚至可以实现衰老细胞的年轻化。

刘光慧认为，细胞衰老在一定程度上是大自然写就的精密程序，只要是程序化的，就有希望被调控。通过聚焦研究灵长类动物额叶（大脑发育中最高级的部分）衰老的多个组学，刘光慧团队发现脑衰老过程中，基因组的古病毒基因“复活”起到了驱动作用。

提出人类衰老新理论

病毒与人类之间的协同进化关系源远流长，它们之间的交锋从未随时间停止。

在这场旷日持久的战争中，一方面，病毒使人类饱受疾病困扰，甚至死亡，并在此过程中对人类基因组不断地利用与改造；另一方面，人类的免疫系统会积极对抗病毒的入侵，使得整合到人类基因组中的病毒序列逐渐被宿主细胞的遗传调控系统接管，协同进化。

内源性古病毒“复活”驱动衰老的机制与干预策略。研究团队供图

刘光慧介绍，数百万年前，远古逆转录病毒通过入侵人体，将遗传信息整合到人类的基因组中。经过突变、缺失等变异，其中大部分片段演变成人类基因组中的“暗物质”潜伏下来，因此被称为古病毒“化石”。这些片段被称为内源性逆转录病毒（ERV）元件，大约占人类基因组序列的8%。

随着年龄增加，人类细胞核内染色质的结构会不断变化。“从局部紧致变得逐渐松散，像一个压紧的线团慢慢散开。”刘光慧告诉记者，基因组里一些原本被紧紧封印的“古病毒”就会表达和释放出来。人类细胞会本能对抗这些“病毒”，结果反而激起慢性炎症，促使细胞衰老。

中国科学院动物研究所刘光慧研究团队。受访者供图

通过进一步对ERV古病毒潜伏、复活、细胞间传递等不同生命周期环节的解析，刘光慧团队研究人员开发出有效抑制ERV古病毒复活及清除病毒颗粒的干预策略，阻断ERV的转录、反转录、病毒级联感染等多个环节，进而实现组织和机体衰老的延缓。刘光慧表示，这项研究从不同角度提供了一种人类衰老的新理论。

终极目标是无疾而终

作为衰老生物学的研究学者，刘光慧一直试图弄明白三个问题——我们究竟有多老？我们为什么会变老？如何能健康地变老？

中国科学十大进展评选委员认为，刘光慧团队揭示人类基因组古病毒复活驱动衰老的研究成果，提示病毒密码在远古时代便已融入人类的衰老及寿命调控程序，解码基因组中的古病毒元素将有助于深刻理解人类衰老的机制、健康长寿的规律以及多种老年疾病的诱因。

内源性古病毒复活驱动开启衰老“潘多拉魔盒”。研究团队供图

生命科学领域研究学者认为，ERV古病毒的复活或许为认识衰老的“潘多拉魔盒”提供了一条崭新路径。“魔盒”的开启，为理解衰老规律开辟了新的科学疆域，更为防治老年疾病带来新的希望。

开启“魔盒”是否意味着不远的将来，青春永驻对人类来说不再是梦？刘光慧强调，他们从不敢妄言如何“抗衰老”。在他看来，科学家的研究目标不是大幅度延长人类寿命，而是通过延缓衰老，有效压缩各种与衰老相关的疾病发生的窗口，最终让人类能在健康状态下逐渐老去。

在刘光慧看来，相比衰老新机制的揭示，衰老过程的干预是更为复杂的一个系统工程。想要在该领域实现实质性突破，需要全球科技工作者进行跨学科的紧密协作，包括在衰老的科学度量、衰老的药物干预和细胞干预等领域开展协同科研攻关。