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新冠肺炎的流行和新冠肺炎病毒来源于蝙蝠的猜测引起了人们对于蝙蝠这类动物的关注，蝙蝠具有强大的免疫能力，这使得他们可以和各种病毒共存，蝙蝠还有一个神奇的现象——普遍长寿，其中，鼠耳蝙蝠（属）是其中的佼佼者，而鼠耳蝙蝠中的布氏鼠耳蝙蝠（Myotis brandti）寿命竟然长达40年以上（目前已经发现寿命最长的布氏鼠耳蝙蝠是41岁，而且这只蝙蝠是野生的）并且很少得癌症，我们知道，体型小的哺乳动物寿命往往较体型大的哺乳动物短命，布氏鼠耳蝙蝠非常小，仅有 33~37 mm长，体重仅有7~8g，实验室常用的小鼠体重20g左右，比布氏鼠耳蝙蝠还大点，寿命却仅有2~3年，已知哺乳动物中，只有19种相对（考虑到体型因素）人类来说有更长的寿命，其中包括裸鼹鼠和18种蝙蝠，而布氏鼠耳蝙蝠是已知哺乳动物中，相对其体重而言寿命最长的。
鼠耳蝙蝠如此长寿的原因是什么？针对鼠耳蝙蝠的基因研究为我们揭示了鼠耳蝙蝠长寿的机制，我把已知鼠耳蝙蝠长寿的主要机制，分成四个方面来说：
1、IGF-1受体和生长激素受体基因突变：
研究发现，布氏鼠耳蝙蝠的IGF-1受体和生长激素受体基因突变导致功能障碍，同样的突变若出现在人类身上将导致侏儒症，这可以解释布氏鼠耳蝙蝠体型为何如此微小。针对人类侏儒症患者的研究显示他们更不易得糖尿病和癌症，针对秀丽隐杆线虫的研究发现，携带DAF-2/IGF-1受体以及TOR效应蛋白RKS-1/S6K的功能缺失突变的秀丽隐杆线虫能够大幅度延长寿命（达到五倍之长），IGF-1受体和生长激素受体功能障碍，或许是布氏鼠耳蝙蝠长寿的一个重要原因。
2、强大的DNA修复能力：
研究发现，鼠耳蝙蝠们具有更高的ATM和SETX表达，这两个基因涉及基因修复能力。ATM是直接感受DNA双链断裂损伤并起始诸多DNA损伤信号反应通路的主开关分子，ATM基因的突变会导致运动失调性毛细血管扩张症（ataxia telangiectasia）并增加癌症风险。之前有研究发现，增强ATM活性可以延缓早衰模型小鼠衰老并延长其寿命。而SETX错义突变会导致肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)。
3、强大的维持端粒长度的能力：
我们知道，包括人类在内的绝大多数哺乳动物的端粒随着细胞的分裂而缩短，随着年纪增长，我们的端粒越来越短，而根据鼠耳蝙蝠端粒长度和年龄之间相关性的研究，鼠耳蝙蝠端粒长度并不随着年龄的增长而下降，研究发现，鼠耳蝙蝠并没有表现出更高的端粒酶活性，但是ATM、MRE11a、RAD50 和 WRN这几个和“端粒延长替代机制（alternative lengthening of telomeres，ALT）”相关的基因表达水平比较高。对于绝大多数哺乳动物而言，仅在一些异常情况，比如癌细胞中才会出现ALT机制，而鼠耳蝙蝠似乎在正常情况下就能启动ALT机制从而使自己的端粒不缩短。
4、抗衰老相关miRNA的差异表达：
针对鼠耳蝙蝠血液里的miRNA研究发现，鼠耳蝙蝠的一些与衰老、癌症相关的miRNA表达与其他哺乳动物不同，比如说，鼠耳蝙蝠高表达具有肿瘤抑制作用的miR-101、miR-16 和miR-143，并且高表达能够上调NRF2功能的miR-155，而NRF2具有抗氧化应激的作用。
在知道长寿蝙蝠在哪些基因方面的表达和我们有差异后，我们或许可以从中获得启示并通过调控我们的相关基因表达来起到抗衰老作用。
（我在不久的将来会开展相关研究）
参考文献：
Jianfeng Lan, Jarod A. Rollins, Xiao Zang, Di Wu, Lina Zou, Zi Wang, Chang Ye, Zixing Wu, Pankaj Kapahi, Aric N. Rogers, Di Chen. Translational Regulation of Non-autonomous Mitochondrial Stress Response Promotes Longevity. Cell Reports (2019, open access)
Seim I, Fang X, Xiong Z, Lobanov AV, Huang Z, Ma S, et al. Genome analysis reveals insights into physiology and longevity of the Brandt's bat Myotis brandtii. Nature communications. 2013
Ming Wang, Baoming Qin, Xinyue Cao, Zimei Wang, Zhongjun Zhou, Baohua Liu* Boosting ATM activity alleviates ageing and extends lifespan in a mouse model of progeria. eLife. 2018
Zixia Huang, David Jebb, Emma C. Teeling, Blood miRNomes and transcriptomes reveal novel longevity mechanisms in the long-lived bat, Myotis myotis, BMC Genomics, 10.1186/s12864-016-3227-8
Foley N M , Hughes G M , Huang Z , et al. Growing old, yet staying young: The role of telomeres in bats' exceptional longevity[J]. Science Advances, 2018, 4(2) |
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发表于 2022-11-27 14:10:47
