寄生DNA在衰老组织中增殖

从人类到玉米的生物体的基因组充满了“寄生”的DNA链，当它们不被抑制时，会复制自身并在整个基因组中传播，可能影响健康。今年早些时候，布朗大学的研究人员发现，这些“逆转录元件”越来越能够摆脱基因组对人体细胞培养的控制。

现在，在Aging杂志的一篇新论文中，他们表明，随着动物年龄的增长，RTE越来越能够在小鼠组织中自由复制并复制自己。在进一步的实验中，生物学家表明，这种活动在癌症肿瘤中很明显，但也可以通过限制卡路里来减少。

“随着老鼠年龄的增长，我们看到这些元素的放松管制，它们开始在基因组中表达并增加拷贝数，”布朗研究助理教授Jill Kreiling说道，该研究的负责人12月7日在线发表“这可能是导致基因组不稳定的一个非常重要的机制。许多与衰老相关的慢性疾病，如癌症，都与基因组不稳定有关。”

RTE的扩散是否完全是一件坏事仍然是科学家们的一个热门问题，但他们所知道的是，基因组试图通过将它们包裹在称为异染色质的紧密缠绕配置中来控制RTE。在他们的实验中，Kreiling和共同作者John Sedivy教授发现，总体而言，几种小鼠组织的基因组随着年龄的增长变得更加异染。但矛盾的是，他们还发现，某些RTE集中的地区变得松散了，特别是在老鼠达到2年后(相当于一个人的70年左右)。

Sedivy说，与先前的细胞培养工作相比，本文的一个重要进展是，研究人员能够证明对RTE控制的放松与整个生物体和特定组织的时间老化有关。在细胞培养之前，他们追踪的老化是基于个体细胞能够分裂的次数。这种细胞衰老被称为“复制衰老”，并且在许多正常组织中被认为是罕见的。

"This brings home the magnitude of the problem," Sedivy said. "We looked in some pretty major tissues. This appears to be a much more widespread phenomenon. The observation that RTEs become activated with chronological aging of mouse tissues also brings this research in close alignment with very similar discoveries using the fruit fly Drosophila in the labs of Brown Professors Stephen Helfand and Robert Reenan,. The remarkable evolutionary conservation of these fundamental molecular processes indicates that they are likely important aspects of aging. "

在这项新研究中，包括第一作者Marco DeCecco在内的研究小组研究了5,24和36个月时小鼠肝脏和骨骼肌细胞。比较基因表达和来自细胞的DNA序列，他们发现24个月后许多RTE的两种组织中的表达升高。RTE不仅表达了更多，而且还成功地复制了自己并出现在基因组的其他地方。例如，名为“MusD”的RTE在24至36个月之间的肝组织中变得超过两倍。

RTEs在增殖方面的成功率相当低，然而，在仍然充足营养的小鼠中，摄入的卡路里比喂食标准饮食的小鼠少40%。已经广泛证明卡路里限制可以减轻不同动物模型中衰老的许多后果。

另一方面，研究人员发现，几种RTE在受自然癌症影响的小鼠组织中更为丰富，如淋巴瘤和肝细胞癌。

Sedivy说，该研究尚未提供RTE在癌症中具有因果作用的证据。目前它只是一个联想。但他说研究人员有一条前进的道路来研究RTE增殖的健康后果，这种后果显然发生在衰老中。某些药物可以抑制RTE的增殖，因此研究人员应该能够看到这样做是否延长了动物健康的时间，并且在未来的小鼠实验中没有慢性疾病。