长寿动物与百岁老人提示,协调提升DNA维护或能延缓衰老。

200岁弓头鲸的秘密:增强DNA修复,双链断裂修得更准

紫外线、环境毒物和日常代谢产生的活性分子持续攻击DNA。普通细胞每天可能出现多达10万处损伤,绝大多数会被迅速修复。漏修或错修会引入突变,增加癌症风险;不断积累的DNA损伤也被视为衰老的重要驱动力,与慢性炎症、代谢失调、蛋白质折叠异常、细胞衰老和死亡相连。受损细胞随年龄增加,与心血管病、骨质疏松和阿尔茨海默病等疾病有关。

细胞至少有6套主要修复系统。单个碱基被氧化时,碱基切除修复会移除并替换它;紫外线造成较大损伤时,核苷酸切除修复一次切掉一段。双链同时断裂可用同源重组,以完整DNA作模板,准确度较高;非同源末端连接则直接把断端接起,速度快却容易产生错误。基因组维护可能涉及约10%的基因,各通路相互重叠,一套失效时另一套会接管。

复杂性使“增强修复”并不简单。只开启一条通路或过量表达某种酶,常常效果有限,甚至破坏整体平衡。尚不清楚哪套系统应增强、何时增强以及在哪类细胞增强。修复本身需要能量,过度阻止损伤细胞死亡,也可能让危险突变继续存在。

长寿动物提供线索。弓头鲸体重超过8万公斤,寿命超过200年,细胞数量约为人类1000倍,癌症却很少。它们并非主要依靠额外抑癌基因杀死异常细胞,而是更准确地修复双链断裂。冷诱导RNA结合蛋白CIRBP可能参与其中,把鲸的蛋白放入人类细胞后,两种双链修复都增强。对18种啮齿动物的比较也发现,最大寿命与皮肤及肺细胞的修复准确度和效率高度相关。

其中SIRT6是重要候选。海狸版SIRT6有5个氨基酸与小鼠不同,功能更强;海狸可在野外活10到12年,小鼠通常只有几年。一些人类百岁老人也可能携带更优秀的SIRT6变体。褐藻中的岩藻多糖可激活SIRT6,小鼠补充后DNA修复改善,衰老细胞减少,健康寿命和总寿命延长。新加坡一项研究正让50到80岁男性服用岩藻多糖,观察细胞衰老标志与临床结果。

另一条路线是DREAM蛋白复合体。它在体细胞中压制许多修复基因,关闭它可同时提升多条通路。线虫实验和早衰小鼠模型中,抑制形成DREAM所需的DYRK1A酶减少了DNA损伤;在人类细胞中也提高修复基因表达。它像总调节器,却可能同时影响细胞增殖和癌症风险。延寿目标不是把修复旋钮无限拧高,而是学习长寿物种怎样在准确修复、细胞淘汰和能量成本之间保持平衡,再通过严格试验确认干预能延长健康期而非只改变分子指标。

原文:https://www.nature.com/articles/d41586-026-02385-9