你有沒有想過，咱們身體里竟然住著一群可以移動(dòng)的遺傳因子？ 它們學(xué)名叫“轉(zhuǎn)座子”，就像不安分的旅行者，能在基因組里到處“蹦跶”，這一蹦跶，就可能影響到咱們身體的各種功能。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些“跳躍基因”的活動(dòng)，跟衰老以及一些疾病關(guān)系密切，像紅斑狼瘡、肌萎縮側(cè)索硬化癥（就是“漸凍人”）、帕金森病、癌癥等等，都可能跟它們有關(guān)。所以，現(xiàn)在有研究人員正努力想辦法，通過影響這些“跳躍基因”的活動(dòng)，來看看能不能延緩衰老，或者治療這些疾病。

（轉(zhuǎn)座子）

一旦成功，那可不是普天同慶的大好事？4 月上旬，頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志發(fā)布了一篇綜述，總結(jié)了這方面的最新研究進(jìn)展。咱們一起來看看都有啥新發(fā)現(xiàn)。

新聞詳情

轉(zhuǎn)座子這群“旅行者”，按照“蹦跶”方式的不同，可以分成兩類：一類是“剪切粘貼型”的 DNA 轉(zhuǎn)座子（II 型轉(zhuǎn)座子），它們會(huì)把自己從原來的位置剪下來，然后貼到新的地方；另一類是“復(fù)制粘貼型”的逆轉(zhuǎn)座子（I 型轉(zhuǎn)座子），它們會(huì)先把自己復(fù)制成 mRNA，再逆轉(zhuǎn)錄成 DNA，最后插到新的基因組位置。

咱們今天要重點(diǎn)關(guān)注的是逆轉(zhuǎn)座子，這群家伙在人類基因組里占了大頭，足足超過40%。 相比之下，那些正兒八經(jīng)編碼蛋白質(zhì)的基因，只占基因組的 2% 左右。

2018 年，《自然-神經(jīng)科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究，科學(xué)家們在果蠅、小鼠、培養(yǎng)細(xì)胞和人腦中發(fā)現(xiàn)，逆轉(zhuǎn)座子會(huì)在包括阿爾茨海默病在內(nèi)的 tau 蛋白病中變得活躍，導(dǎo)致神經(jīng)退行性變。簡單說，就是這些“跳躍基因”活躍起來，可能會(huì)加速腦細(xì)胞的死亡。

不過，科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)了一種名叫 3TC（拉米夫定）的抗病毒藥，這種藥本來是用來預(yù)防和治療艾滋病的，但它也能抑制逆轉(zhuǎn)座子的異常活動(dòng)，從而減緩甚至逆轉(zhuǎn)這些變化。

今年 3 月 12 日，《自然》雜志上又發(fā)表了一項(xiàng)阿爾茨海默病臨床研究，結(jié)果顯示，服用 3TC 可以有效降低一項(xiàng)關(guān)鍵的神經(jīng)退行性疾病指標(biāo)（GFAP，腦脊液中的膠質(zhì)纖維酸性蛋白），保護(hù)患者的腦細(xì)胞。

2022 年，另一項(xiàng)發(fā)表在《癌癥發(fā)現(xiàn)（Cancer Discovery）》上的二期試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，3TC 能夠抑制部分結(jié)直腸癌患者的腫瘤生長。 這些都是科學(xué)家們通過控制逆轉(zhuǎn)座子，取得的積極成果。

除了治療疾病，抑制逆轉(zhuǎn)座子還有一個(gè)潛在的應(yīng)用，那就是延緩衰老。 2022年，《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)（Science Translational Medicine）》雜志上的一項(xiàng)研究顯示，如果降低患有早衰癥的小鼠體內(nèi)一種逆轉(zhuǎn)座子——LINE-1 的水平，這些小鼠的壽命可以延長大約25%。

（參與實(shí)驗(yàn)的小鼠壽命延長）

（LINE-1 工作原理）

背后故事

不過，這篇綜述也提醒大家，雖然這些研究給醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了希望，但咱們也不能忽視阻斷這些“跳躍基因”可能帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)。 2024 年，《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，我們體內(nèi)的“跳躍基因”可能還幫著人體生成新的血細(xì)胞。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的活動(dòng)，可能通過促進(jìn) I 型干擾素的釋放，來喚醒懷孕或大量失血的小鼠骨髓中那些“睡著了”的干細(xì)胞，讓這些小鼠能夠增加血細(xì)胞的產(chǎn)量。

其實(shí)，說起逆轉(zhuǎn)座子的身世，它們中的很多都不是“土生土長”的，而是“外來戶”。 很多逆轉(zhuǎn)座子，其實(shí)是我們的祖先被 RNA 病毒感染后，這些病毒留下的“殘留物”，它們就這么留在了我們的基因組里。 但是，就像電腦程序里那些“祖?zhèn)鞔a”一樣，雖然來路不明，它們可能已經(jīng)在我們體內(nèi)承擔(dān)了一些關(guān)鍵的角色。 至于該怎么對(duì)待它們？ 這仍然是一個(gè)需要我們深入思考的問題。

也許，我們應(yīng)該給它們頒個(gè)“最佳潛伏獎(jiǎng)”，畢竟，誰知道這些“跳躍基因”，未來還會(huì)給我們帶來什么驚喜（或是驚嚇）呢？

參考材料：

1.https://www.science.org/content/article/blocking-jumping-genes-help-fight-disease-aging#

2.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30038280/

3.https://www.nature.com/articles/s44400-024-00001-z

4.https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9167735/

5.https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abl6057

6.https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado6836