
2025年10月9日,同济大学时生命图片科学课与科技系毛志勇/蒋颖管理团队在Science上发表了题为“A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging”的研究文章,揭开了裸鼹鼠长寿的终极秘密。环鸟苷-磷酸腺苷-磷酸合酶(cGAS)在同源重组(HR)修复中具有负调节功能,而在啮齿动物裸鼹鼠中,该功能通过其自身cGAS的四个特定氨基酸残基改变得以逆转。这种改变使裸鼹鼠的cGAS具备更强的基因组稳定能力,能抵消细胞与器官衰老,进而延长其寿命并提升健康寿命。
裸鼹鼠cGAS作用不可逆转
与和人小鼠发生本质属性一定的差异
与人与小鼠cGAS比起来,裸鼹鼠cGAS在DNA伤害响应中挥发目的(图1A-D)。免疫力印染实验操作呈现,裸鼹鼠cGAS过表答加快和提升了RAD51的募集,RAD51是组织HR消除的关键性重组方案酶(图1E-F)。彗星测定方法发现,裸鼹鼠cGAS改善了遗传染色体遗传组比较比较稳定可靠性,敲除cGAS则损害了遗传染色体遗传组的比较比较稳定可靠性(图1G-H),这发现裸鼹鼠cGAS利于HR消除以比较比较稳定可靠遗传染色体遗传组。
图1 裸鼹鼠cGAS加速HR处理以稳定性表观遗传组
蛋清字段核心显示
三个安基酸转变,大逆转cGAS功能键
通过融合裸鼹鼠和人N和C末端产生的嵌合体,发现裸鼹鼠C末端负责其对HR的刺激作用(图2A-B)。随后,将C端结构域划分为三个子结构域,修复效率分析表明,裸鼹鼠-C3结构域(444–554)增强了HR修复(图2C-D)。进一步鉴定了以下突变的,S463D,E511K,Y527L和T530K,它们部分消除了HR刺激(图2E-G)。裸鼹鼠cGAS 4-aa突变体失去了对招募RAD51的刺激作用(图2H-I),而人cGAS 4-aa突变体逆转了对RAD51募集的抑制作用(图2J-K),四个残基在调节RAD51募集中的作用是保守的。
图2 几种核苷酸介导裸鼹鼠cGAS在明显增强HR中的影响
大分子机制化详解
裸鼹鼠cGAS利用FANCI-RAD50信号通路有利于HR解决
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱定量分析,确定了潜在的DNA修复因子作为裸鼹鼠cGAS促进HR的靶点,其中包括FANCI、RAD50和PARP1(图3A-E)。微照射实验表明,裸鼹鼠FANCI被招募到激光诱导的DSB中(图3F),且FANCI和RAD50相互作用(图3G-I),二者共同促进促进HR修复(图3J)。
RAD50与DNA的综合是DNA破损发生反应中最早的朝代的新闻事件组成,关于经过HR做好DNA修理至关重点。刺绣质分离处理试验显示,裸鼹鼠FANCI力促了DNA破损后RAD50添加到刺绣质上(图3Q)。另外,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过传达力促了RAD50向刺绣质的募集(图3R)。引起主意的是,枯竭FANCI消掉了种条件刺激功用(图3S),显示裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集须要FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS强化FANCI-RAD50完美帮助,带动RAD50募集
文章内容个人心得体会
本设计初次从分子式方面,反映了裸鼹鼠净化出很长耐用度的核心理念考核机制——根据cGAS蛋清中3个指定氨基酸等的发生变化,瓦解其对HR休复的负改善模块,从而提升DNA休复学习能力、稳固DNA组、廷迟衰老的原因(图4)。 这一个发觉实际上为“便捷DNA恢复系统化可缓减变老历程”的理论设计提拱了一直科学实验证剧,更至关重要性的是,它处世类抗变老设计开拓了了新一代 路劲:用靶向疗法自我调节cGAS球蛋白(特别是这七个至关重要核苷酸位点),推广DNA恢复系统化系统化,只不过能成未来生活延长至人工身体时间的核心内容干涉战略。
图4 cGAS四氨基可以调节人体细胞皮肤松弛、阻止损坏和质保期
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参考使用文献综述:
Chen Y, Chen Z, Wang H, et,al. A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging. Science. 2025 Oct 9;390(6769):eadp5056. doi: 10.1126/science.adp5056.