反转录转座子诱发炎症和衰老

衰老影响每个生物体，但导致衰老的分子过程仍然是一个争论的主题。虽然许多事情有助于衰老过程，但动物衰老的一个共同主题是炎症。最近的研究表明炎症可能被一类“自私的”遗传因素放大。自私的遗传元素是重复的元素，似乎并没有使宿主受益，只是为了繁殖自己。一类称为LINE1反转录转座子的自私遗传元件占人类和小鼠基因组的20%。

研究人员长期以来一直怀疑LINE1s会导致癌症和基因组不稳定。然而，这些基因组寄生虫造成的伤害远远超出了研究人员的想象。在上周发表于细胞代谢的 一篇论文中，罗彻斯特大学的研究人员表明，LINE1反转录转座子随着年龄的增长而变得更加活跃，可能通过引发炎症引起与年龄相关的疾病。

人体细胞已经进化出多种分子机制 - 例如基因沉默 - 以控制像LINE1这样的自私遗传元件。然而，这些机制在老化过程中变得效率较低，允许重新激活LINE1元素。当LINE1变得活跃时，它们的一些拷贝会在细胞核外泄漏并进入细胞质。

“细胞质中的任何DNA都是警报的信号，因为它类似于侵入细胞的病毒，”资深作者Vera Gorbunova说。

细胞质“监护人” - DNA传感器的类型 - 通常识别入侵者并引发炎症等免疫反应。这个过程通常起到保护人类免受病毒和外来DNA的作用，识别旧细胞中泄漏的LINE1拷贝并引发与年龄相关的炎症形式的“误报”。

研究人员发现，他们可以使用最初用于抑制逆转录酶(一种催化LINE1 DNA形成的酶)的HIV患者开发的药物来减少LINE1s。使用这些药物来减少LINE1可改善健康状况，减少炎症并改善小鼠的寿命。

“由LINE1元素引发的无菌炎症是一种新的衰老机制，”共同作者Andrei Seluanov说。“我们现在可以制定针对LINE1s和导致炎症的途径的策略。”

通过对LINE1的这些新见解及其对炎症的影响，研究人员希望开发旨在抑制LINE1的干预措施。

“这些干预措施可以作为炎症引起的与年龄有关的疾病的新型治疗方法，如神经退行性疾病，癌症，糖尿病和自身免疫性疾病，”Gorbunova说。