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刘剑峰课题组在Cell子刊《Cell Reports》上发表温度调控线虫寿命研究的新成果

时间:2015-06-10     浏览次数:

环境温度对生命体的衰老过程具有极其重要的影响,然而相关的研究却十分有限。近100年的理论普遍认为,在非极端的条件下,较低的温度可以延长寿命,相反的较高的温度可以缩短寿命。为了深入揭示温度对衰老过程的调节作用,生命学院教育部分子生物物理重点实验室、细胞信号转导实验室刘剑峰教授课题组于2010年开始进行研究,以秀丽线虫为模型来研究环境温度影响寿命的具体分子机制。 目前已取得3项研究进展,研究成果分别发表在 2013年的Cell杂志(Xiao et al., Cell., 2013) Cell Metabolism杂志 (Liu et al., Cell Metab., 2013; 封面故事)以及2015Cell Reports杂志上 (Xiao et al., Cell Rep., 2015, 中国专利申请号:2015101700941)

8797威尼斯老品牌2011级博士生张辟,经过4年半的努力在刘剑峰教授指导下发现适当低温激活温度感受器TRPA-1通道/DAF-16信号通路可以有差异性的调控线虫寿命。该项研究成果于201569日,在线发表于Cell子刊《Cell Reports》上,研究论文标题为“Environmental temperature differentially modulates C. elegans longevity through a thermosensitive TRP channel”

该工作发现,在成虫时期,适当低温激活温度感受器TRPA -1通道可以诱导DAF-16信号通路而显著的延长线虫寿命,与成虫相反,在幼虫时期,适当低温激活的TRPA-1通过DAF-16 反而缩短线虫的寿命。通过适当低温刺激激活TRPA-1,进而可以启动DAF-16的转录活性来调控下游多种基因的表达。通过全基因组微序列芯片分析,进一步发现 幼虫期TRPA-1/DAF-16 信号通路调控的下游基因群组与成虫期TRPA-1/DAF-16信号调控的基因群组具有明显不同;由此推测在不同时期低温激活TRPA-1/DAF-16通路调控了不同下游基因的表达,进而导致了对线虫寿命的影响不同。该研究不仅表明线虫幼虫期所感受的温度变化可以调控成年后线虫的寿命,同时也揭示了温度对寿命的调节具有明显的时序性。大量研究表明衰老的机制有很强的保守性,该工作由此推测:相对于儿童,在温度较高的环境下生活,可以促进其成年后的寿命延长,而相对于成年人,在温度较低的环境下生活可以促进寿命延长(见下图,由8797威尼斯老品牌2012级博士生郑天琳完成)。

该研究工作得到了国家自然科学基金项目重点基金、国际合作重点基金以及教育部111创新引智项目的大力支持。(张  辟 )