哺乳动物寿命延长的现象已独立进化多次。长寿物种的癌症死亡率显著降低,表明它们可能进化出了更强的抗癌能力以适应其延长的寿命。FOXO蛋白家族被认为在模式生物的寿命和抗癌能力调控中发挥着关键作用。然而,FOXO蛋白家族调控长寿物种寿命延长和抗癌能力的分子机制仍知之甚少。本研究对137种哺乳动物的四个FOXO基因进行了进化分析,结果表明这四个基因总体上都受到纯化选择。尽管如此,我们检测到长寿谱系中ω值相对于背景组略有升高,并且在长寿哺乳动物的四个FOXO基因中鉴定出18个正选择位点。为了进一步验证这些FOXO基因是否发生了功能改变,我们选择了FOXO3和FOXO4进行功能验证。细胞实验表明,弓头鲸的FOXO3和FOXO4显著抑制了HeLa细胞的增殖、迁移和侵袭。亚细胞定位分析表明,小鼠的FOXO3和FOXO4主要分布于胞质中,而弓头鲸的FOXO3和FOXO4则主要定位于细胞核内,这可能增强转录活性并抑制鲸类动物的肿瘤发生。尤其值得注意的是,弓头鲸的FOXO3能够上调抑癌基因PTEN和FASL的表达,同时下调癌基因BCL6的表达,提示这种FOXO3驱动的表达模式可能是长寿哺乳动物抗癌机制的基础。总而言之,我们的研究结果为哺乳动物抗癌的分子机制提供了新的见解。
AI发现:肌肉细胞核变大,竟是衰老的铁证?抗炎可否逆转?
一项由韩国忠北国立大学柳东烈教授团队领衔的研究发现,AI深度学习技术通过分析人体肌肉切片,准确识别出细胞核增大是衰老肌肉的显著标志(准确率86.2%)。研究发现细胞核直径随年龄增长而显著增大(Spearman’s ρ = 0.71, p < 0.0001),且大细胞核与染色质重塑、细胞衰老、线粒体功能等衰老通路密切相关。更令人惊讶的是,儿童炎性肌病患者的肌肉也出现类似衰老的细胞核增大,这预示着抗炎可能成为对抗肌肉衰老的潜在途径。这项成果为开发新的肌肉衰老生物标志物和干预策略提供了全新方向。