
2025年10月9日,同济高校生命力科学研究与技艺工程学院毛志勇/蒋颖团对在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职能不可逆转
与人与小鼠有普遍性不同
与人与小鼠cGAS比起来,裸鼹鼠cGAS在DNA直接损伤表现中充分调动功效(图1A-D)。免疫系统染色法调查界面显示,裸鼹鼠cGAS过呈现加快和提升了RAD51的募集,RAD51是参与活动HR恢复的首要并购重组酶(图1E-F)。彗星法测定核实,裸鼹鼠cGAS增加了染色体组稳判定义性,敲除cGAS则受损了染色体组的稳判定义性(图1G-H),这呈现裸鼹鼠cGAS使得HR恢复以稳判定义染色体组。
图1 裸鼹鼠cGAS加速HR修补以不稳定性dna组
血清队列重要的发现了
三个有机酸转换,对抗cGAS特点
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)。进一步鉴定了以下基因突变,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 两种蛋白质介导裸鼹鼠cGAS在增强学习HR中的效应
大分子长效机制介绍
裸鼹鼠cGAS利用FANCI-RAD50径路驱动HR休复
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱分折,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的搭配是DNA问题发应中更早的事故中的一种,来说确认HR开展DNA修复工具至关主要。固色质转移研究反映出,裸鼹鼠FANCI增强了DNA问题后RAD50刷新到固色质上(图3Q)。不仅如此,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过表述增强了RAD50向固色质的募集(图3R)。非常值得重视的是,吸引FANCI消去了本身的刺激用途(图3S),反映出裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集必须要FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS增強FANCI-RAD50彼此功效,促进会RAD50募集
短文个人心得体会
本分析第三次从氧分子本质,体现了了裸鼹鼠净化出最长使用期限的价值体系措施——在cGAS蛋白酶中五个某安基酸的调整,对抗其对HR维修的负的调节功能表,于是加强DNA维修作用、比较稳定dna组、推迟皮肤衰老(图4)。 这类发展这样不仅为“高DNA修整可延缓萎缩线程池”的理论知识出具了马上科学实验凭证,更重点的是,它行为低调类抗萎缩钻研奠定了全新升级路径分析:在靶向治疗调节cGAS蛋白酶(特别是在是这几个重中之重核苷酸位点),整合DNA修整系统,可能能拥有素延伸人体安全使用寿命的管理处指导攻略 。
图4 cGAS四胺基酸调节器生殖细胞老化试验、企业老化试验和期
拜谱个人心得体会
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考虑论文文献:
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.