古病毒被唤醒或可加速细胞衰老

■傅昭仪

百万年来，人类免疫系统积极应对病毒入侵，并将其整合到人基因组中，由宿主细胞的遗传调控系统接管，协同进化。内源性逆转录病毒（ERV）是数百万年前远古逆转录病毒入侵整合到人类基因组的遗迹，可称为“古病毒化石”。在漫长的岁月中，大量ERV 的遗传信息被人类细胞俘获，并经过突变、缺失等变异成为人类基因组中的“暗物质”潜伏下来，占据了人类基因组序列的8%左右，通常处于转录沉默状态。

近日，中国科学院动物研究所刘光慧课题组、曲静课题组和中国科学院北京基因组研究所张维绮课题组合作，在国际学术期刊《细胞》发表了研究论文。该研究首次发现了ERV 亚家族在细胞衰老过程中被再度唤醒，提出了古病毒复活介导衰老程序化及传染性的理论，并且创新性地发展出阻断ERV 古病毒复活及扩散，以实现延缓衰老的多维干预策略。

为了找到古病毒基因被唤醒的机制，研究团队在自建的不同衰老研究体系中，如儿童早衰综合征、成年早衰综合征等，开展了摸底式的转录、甲基化的异常研究。凭借高通量链特异性转录本测序、全基因组DNA 甲基化测序、免疫电镜等多个学科的交叉技术，一步步缩小范围，最终精准锁定古病毒活化的源头。

据《科技日报》记者采访，刘光慧介绍，衰老细胞中致密的DNA 包装方式变得松弛，这导致了古病毒基因的转录激活，而且翻译出了病毒蛋白，还包装成为病毒颗粒。

更为意外的发现是，这些病毒颗粒能够在器官、组织、细胞间有效传递并放大衰老信号，最终使得周围的年轻细胞因受感染而老化。

研究团队进一步深入研究发现，细胞在感染时会产生本能的抗病毒反应，在宿主细胞胞浆中出现ERV 反转录产物，激活初始细胞及被感染细胞中固有的病毒防御机制。然而事与愿违，这些防御性机制却恰恰促进了细胞的早衰。

弄清机理后，团队继续探寻抑制病毒的方法。“我们首先可以利用基因编辑手段将古病毒基因复活的调控元件沉默。”刘光慧介绍，通过整个潜伏、复活、细胞间传递等不同环节的解析，研究人员开发出更多的抑制策略，比如，靶向逆转录酶的小分子药物、靶向病毒包膜蛋白的中和抗体等技术也可以延缓组织或机体衰老。

该研究创造性地提出了古病毒复活介导衰老程序化及传染性的理论，运用分子成像、病毒学、免疫学、化学生物学和分子病理学等前沿交叉技术动态捕获复活过程，为衰老的程序化、级联放大和可干预性提供了全新的理论依据。