人类长寿相关基因研究进展

人类长寿是多因素、系统性生物学现象。衰老死亡是不可抗拒的自然规律,但通过科学研究可以延缓衰老达到延长寿命目的。影响长寿的因素可分为遗传和环境两种,其中遗传因素是决定长寿的内因,而环境因素则作为影响长寿的外因。本文介绍了人类长寿研究领域的研究现状和进展,概括人类长寿相关基因研究中取得的成果,并将人类染色体长寿相关基因归纳为三类,分别是控制炎症和代谢的长寿相关基因,以及控制信号通路的长寿相关基因,并进一步对三类基因中的代表性基因进行介绍。同时,对长寿研究的方向与未来提出了展望。     

JAK-STAT信号通路与衰老及衰老相关疾病

老龄化是许多慢性疾病的首要危险因素。如果老年人的疾病预防水平得不到大幅度的提高,不仅会影响老年人及家庭成员的生活质量,还会导致国家的经济以及医疗资源严重的匮乏。因此,如何延缓衰老已成为全世界关注的焦点。近些年,对衰老相关的机制也进行了广泛的研究,其中JAK-STAT信号通路吸引了大量学者的眼球。但是对JAK-STAT信号通路与衰老还缺乏系统性的阐述。该文综述了JAK-STAT信号通路与衰老的相关研究进展,其中包括JAK-STAT信号通路的调控、JAK-STAT信号通路在衰老中的作用、JAK-STAT信号通路与其他衰老相关通路的联系、JAK-STAT信号通路与衰老相关的疾病以及调控JAK-STAT信号通路相关的药物。该文深入探讨了JAK-STAT信号通路在衰老中的作用,为延缓衰老和预防老年相关疾病提供了新的思路。     

mTOR信号通路与衰老及衰老相关重大疾病

衰老引起多器官功能衰减,导致各种衰老相关代谢、心血管重大疾病发生和发展.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/雷帕霉素机能靶蛋白(mammalian/mechanistic target of rapamycin,mTOR)信号通路作为生长、发育、代谢、免疫、癌症等生理活动的主要调控者,通过影响细胞自噬、内质网应激、线粒体等形成复杂调控网络,在衰老与长寿中发挥关键作用.mTOR信号通路与许多衰老相关重大疾病(如代谢综合征、心血管疾病、神经退行性病变、肿瘤等)的发生发展密切相关,故以mTOR为靶点的药物开发与应用是未来延缓衰老及治疗衰老相关疾病的热点之一.     

综述: mTOR信号通路与衰老及衰老相关重大疾病

衰老引起多器官功能衰减,导致各种衰老相关代谢、心血管重大疾病发生和发展.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/雷帕霉素机能靶蛋白(mammalian/mechanistic target of rapamycin,mTOR)信号通路作为生长、发育、代谢、免疫、癌症等生理活动的主要调控者,通过影响细胞自噬、内质网应激、线粒体等形成复杂调控网络,在衰老与长寿中发挥关键作用.mTOR信号通路与许多衰老相关重大疾病(如代谢综合征、心血管疾病、神经退行性病变、肿瘤等)的发生发展密切相关,故以mTOR为靶点的药物开发与应用是未来延缓衰老及治疗衰老相关疾病的热点之一.     

生物衰老的主要分子机制概述

衰老是一种包括生理性衰老和病理性衰老的正常自然规律,与其他生物过程一样,受一些信号通路和分子机制的调控。研究发现调控生物衰老机制的信号通路之间存在相互作用。综述了胰岛素通路、雷帕霉素通路及Sirtuins家族这3种与自噬相关的延缓衰老的经典信号通路,总结了氧化应激、细胞衰老、免疫衰老等影响机体衰老的主要原因及方式,希望在此基础上发现新的互作通路,探索出更多新颖的分子机制和方法以预防、延缓或减轻多种与衰老相关的疾病。     

AMPK信号通路与衰老

单磷酸腺苷活化蛋白激酶AMPK(AMP-activated kinase,AMPK)是一种高度保守的细胞能量代谢调控器,在调节细胞的生长、增殖、存活及调节机体能量代谢中起着重要的作用。AMPK参与调节一系列衰老相关信号通路如SIRT1、CRTC-1等。研究AMPK与衰老相关信号通路的关系,对于揭示衰老及衰老相关疾病的发生机制具有重要意义,并为研发以AMPK信号通路为靶点的抗衰老及衰老相关疾病的治疗药物提供新策略。     

果蝇微小RNA及其在衰老过程中的作用

微小RNA（microRNA, miRNA）是一类长度在22 nt左右的内源非编码小RNA,广泛存在于动物、植物、病毒等多种有机体中,是机体正常衰老与疾病的重要调控因子。本文对果蝇不同生长时期miRNA的表达模式、主要衰老相关信号通路以及与衰老相关的miRNA进行了综述。在果蝇的不同发育时期均有特定的miRNA发挥重要作用,其表达模式与功能相关;miRNA参与了主要衰老分子信号通路的调控,如胰岛素/胰岛素样生长因子（IIS）通路和雷帕霉素靶蛋白（TOR）通路。研究表明,miRNA通过调控衰老相关信号通路中的靶基因,进而促进或延缓果蝇衰老,如miR-34, miR-8, miR-14, miR let7和miR-277等。因此,研究参与衰老调控的miRNA,为阐明衰老机制及抗衰老药物的设计奠定了基础。     

Wnt/β-catenin信号通路与干细胞衰老

Wnt/β-catenin信号通路作为一条进化保守的信号通路,有着广泛的生物学作用。研究发现,Wnt/β-catenin信号通路与干细胞衰老之间存在联系。激活Wnt/β-catenin信号通路可导致干细胞发生衰老变化,而抑制Wnt/β-catenin信号通路可延缓干细胞的衰老。本文对Wnt/β-catenin信号通路与干细胞衰老之间的关系及其作用机制作一综述。     

mTOR信号通路与衰老相关疾病

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,在调节细胞的生长、增殖和存活中起着重要的作用。mTOR信号通路失调与许多衰老相关重大疾病如神经退行性病变、代谢综合征、肿瘤、心血管疾病等的发生发展密切相关,故对mTOR信号通路在衰老及衰老相关疾病中的作用机制的研究,对于揭示衰老及衰老相关疾病的发生机制具有重要意义,并为研发以mTOR信号通路为靶点的抗衰老及衰老相关疾病的治疗药物提供新策略。     

抑制剂在mTOR和IIS信号通路及老年相关疾病中的研究进展

衰老是机体各组织、器官功能随年龄增长而发生退行性变化的过程。衰老将降低机体在面对环境胁迫时维持机体动态平衡的能力,从而使机体患病和死亡的风险增加。近年来,抑制剂在抗衰老和治疗老年疾病方面的研究取得了很大进展,通过抑制衰老经典通路中mTOR、IIS信号通路可延长模式动物寿命,通过抑制剂的干预能够延缓或治疗某些老年疾病。本文重点综述了抗衰老抑制剂在衰老主要信号通路中的应用以及在老年相关疾病,如肿瘤、阿兹海默症、糖尿病中的治疗作用,并对下一步研究进行了展望。     

衰老相关microRNAs研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类长度约22个核苷酸的非编码RNA.这是一种广泛存在于真核生物中的内源性单链小分子RNA,miRNAs通过部分碱基对互补方式与靶基因结合,在转录和转录后水平调节靶基因表达.最近研究发现,miRNAs可以靶向多个衰老相关信号通路,在线虫、果蝇、小鼠和人类的衰老过程中发挥了重要的调控作用.本文总结了近年来与衰老相关的miRNAs的研究进展,首先介绍衰老相关的信号通路,然后重点介绍与线虫和哺乳动物衰老有关的miRNAs,以及这些miRNAs如何调控衰老相关信号通路,从而影响细胞、组织和整个机体的衰老进程和衰老相关性疾病,最后展望该领域未来的研究方向.     

综述: 衰老相关microRNAs研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类长度约22个核苷酸的非编码RNA.这是一种广泛存在于真核生物中的内源性单链小分子RNA,miRNAs通过部分碱基对互补方式与靶基因结合,在转录和转录后水平调节靶基因表达.最近研究发现,miRNAs可以靶向多个衰老相关信号通路,在线虫、果蝇、小鼠和人类的衰老过程中发挥了重要的调控作用.本文总结了近年来与衰老相关的miRNAs的研究进展,首先介绍衰老相关的信号通路,然后重点介绍与线虫和哺乳动物衰老有关的miRNAs,以及这些miRNAs如何调控衰老相关信号通路,从而影响细胞、组织和整个机体的衰老进程和衰老相关性疾病,最后展望该领域未来的研究方向.     

miRNAs与衰老相关信号通路的研究进展

miRNAs是一类负调控基因表达的内源性非编码小分子RNA,在细胞衰老过程中发挥重要作用. 细胞衰老是指可增殖细胞在各种应激下出现细胞周期阻滞,并且丧失增殖能力,进入一种不可逆的、相对稳定的状态. p53、p21、p16、SIRT1、胰岛素/IGF-1及mTOR等蛋白是衰老相关信号通路中的重要分子,参与细胞衰老过程. 研究表明,miRNAs可以通过调控这些衰老相关蛋白所在的信号通路,促进或延缓细胞衰老. 本文综述细胞衰老相关的miRNAs,以及它们对衰老相关信号通路的影响,为深化认识衰老和衰老相关疾病的分子机制奠定基础.     

果蝇衰老的调控机制

衰老是一个复杂的生物学过程,涉及到有害物质的积累导致整体生命功能的下降,生物的生理状况逐渐恶化,最终导致疾病和死亡。黑腹果蝇Drosophila melanogaster作为最重要的遗传学工具之一,近年来常被用于衰老的研究,以阐明衰老的发生与发展机制。本文结合本实验室的研究进展,综述了果蝇寿命调控的生理生化机制,如保幼激素、胰岛素/类胰岛素生长因子、TOR信号网络、腺苷酸活化蛋白激酶信号通路、热量限制和饮食限制、氧化应激、小分子RNA以及鞘脂类代谢都会对果蝇的寿命产生影响。除此之外,基因调控网络研究还能够发现潜在的与长寿相关的基因组区域,将有可能发现更多寿命相关基因。以果蝇为模式生物的研究,对于其他昆虫衰老、存活等种群生物学问题的研究以及天敌、益虫保育和害虫控制,具有十分重要的指导意义。     

辐射诱导细胞衰老的机制研究进展

辐射诱导细胞衰老属于胁迫诱导的早熟性衰老。研究表明在外界应激条件下,衰老的细胞会出现肿胀、增殖减弱、周期受阻、β-半乳糖苷酶活性增强、p53-p21和p16-RB信号通路以及调控衰老的miRNAs被激活等特点。本文综述了辐射诱导细胞衰老的过程,并着重介绍了细胞衰老的两条信号通路p53-p21和p16-RB以及miRNAs对细胞的调控,为进一步的基础研究提供理论参考。     

Hedgehog信号通路的作用机制及研究进展

HH(Hedgehog)信号通路参与多种生物学过程,包括细胞分化、细胞增殖、细胞衰老、肿瘤的发生、肿瘤恶性转化以及肿瘤耐药,HH信号通路相关基因的异常表达或突变会在生物发生发展的不同阶段引起各种疾病的发生。而HH信号通路通过复杂的机制调控诸多信号通路,进一步影响生物体的功能。所以深入了解HH信号通路在各种遗传疾病、肿瘤发生发展以及化疗耐药发展过程中的作用,将有利于进一步发现和研究疾病治疗靶点。该文中,我们概述了HH信号通路,以及HH信号通路在癌症发生发展、发育以及衰老中的作用机制,可为针对HH信号通路的治疗方法研究提供理论依据。     

daf—2和daf—16基因的结构与功能研究进展

在长寿和衰老的研究中,人们发现调控休眠态的幼虫形成的基因（daf基因）能影响线虫的长寿,其中daf-2、daf-16是作用于这一遗传调宾通路下游的两个重要基因,daf-2是胰岛素受体样基因,daf-16是编码转录调控因子中叉头家族/肝细胞核心因子3（HNF-3）的成员。     

靶向mTOR的抗肿瘤与抗衰老药物研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,在调节细胞生长、增殖、存活、血管生成、蛋白质合成、细胞周期中发挥着重要的作用。mTOR信号通路异常与肿瘤及衰老密切相关,已成为相关疾病治疗的靶点。该文综述了mTOR对肿瘤和衰老调控的研究进展,对于揭示肿瘤及衰老相关疾病的发生机制具有重要意义,并为研发以mTOR信号通路为靶点的抗肿瘤、抗衰老的治疗药物提供了新的思路和方法。     

“衰老基因”与“长寿基因”

“衰老基因”与“长寿基因”童坦君,张宗玉（北京医科大学生物化学与分子生物学系,北京１０００８３）关键词衰老基因,长寿基因衰老过程存在着遗传程序控制,这一看法确有证据。至于生物体内是否存在专门引起衰老的“衰老基因”或专使寿命延长的“长寿基因”,近年来也...     

血管内皮衰老和氧化应激

内皮活性氧主要来源于线粒体、内皮一氧化氮合成酶和NADPH氧化酶4。过量活性氧是氧化应激的主要原因,也是内皮衰老及相关疾病的主要原因之一。但细胞已经进化出合适的抗氧化信号通路及时清除过量活性氧,如Nrf2/Keap1-ARE、PPARγ、SIRT和FOXO等。其中,Nrf2/Keap1-ARE信号通路是目前已知的最强大内源性抗氧化信号通路。而且,这些通路之间可以协同作用抵抗氧应激损伤并促进细胞存活。对内皮衰老和氧化应激之间的关系理解有助于提供防治氧化应激相关疾病有用信息。