科学家找到一批“操控细胞衰老”的关键分子

北京大学韩敬东与美国罗彻斯特大学Vera Gorbunova 课题组,系统筛查了32个与衰老和细胞衰老相关的高丰度长链非编码RNA,结果发现,多种此前功能不清楚的lncRNA对衰老调控至关重要,它们通过不同但部分重叠的表观遗传机制影响细胞状态。其中,HOTAIRM1尤为关键,它在DNA双链断裂位点与BANF1和p53协同维持DNA修复;当其缺失时,DNA修复受损并触发p53介导的细胞衰老;而在老年小鼠肺组织中,提高HOTAIRM1表达可减轻纤维化、缓解组织损伤并促进细胞增殖,显示出干预衰老相关疾病的治疗潜力。

长链非编码RNA(lncRNA)在衰老过程中调控转录和表观遗传程序。然而,目前尚无系统性研究系统地整合多层次分析来揭示其多样化的调控作用。此外,具有治疗衰老相关疾病潜力的lncRNA仍未被充分探索。本研究利用基于Perturb-seq的CRISPR-dCas9-KRAB基因敲低系统,结合单细胞多组学分析,系统性地扰动了32个高丰度衰老相关lncRNA(PtbAlncs),从而实现了转录组和染色质可及性的同步分析。该分析揭示了此前未被表征的lncRNA在衰老调控中的关键作用,并通过计算和实验验证了这些作用。这些lncRNA通过调控单细胞ATAC测序模块中不同但又相互重叠的表观遗传基序,进而调控不同的单细胞RNA测序模块。其中,HOTAIRM1是一种DNA修复相关的PtbAlnc,它通过与BANF1和p53在凝聚体中的双链断裂位点协同作用来稳定DNA修复。HOTAIRM1的缺失会损害DNA修复并触发p53介导的细胞衰老。在老年小鼠肺部,腺相关病毒介导的HOTAIRM1过表达可减少纤维化、减轻组织损伤并促进细胞增殖,凸显了其治疗潜力。

🔗 https://www.nature.com/articles/s43587-026-01100-7

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