文献科普 | 组蛋白修饰介导寿命的延长

尽管我们一直认为压力会让我们早早地进入坟墓，但现在一项有趣的新发现表明，早年的生活压力实际上可能会阻止这种可怕的命运。美国密歇根州安阿伯市密歇根大学Ursula Jakob团队的最新研究发现，归功于表观遗传效应，秀丽隐杆线虫在发育阶段的压力水平升高与抗压能力提高和寿命延长有关。

这个团队的研究表明个体氧化应激的增加（由于活性氧水平升高）与寿命的延长和抗应激能力的增强有关。总的来说，这些工作表明，这种压力源可能有助于调节寿命和早期发育阶段。

所以，把你的烦恼放一边，让我们进行深入探讨：

研究人员使用一群同步的普遍表达整合氧化还原传感蛋白的线虫进行研究，结果发现，早期发育过程中自然发生的瞬时的，看似随机的ROS增加会增强成年动物的抗逆性（针对热休克和氧化剂），并且平均寿命可延长18％。

然而，随后的基因表达分析表明，在ROS水平较高的动物中，常见的与热休克和氧化应激相关的基因并没有发生变化。

相反，ROS水平的升高导致了H3K4me3水平的整体下降(由Western blotting检测)，这可能介导了观察到的表型变化。

作者指出其他标记，例如H3K27ac或H3K27me3的水平并没有变化。

根据已发表的染色质免疫沉淀数据的分析，在具有较高ROS水平秀丽隐杆线虫中发现的那些差异表达基因中，约有四分之一具有发育设定的H3K4me3修饰。

在人类癌细胞中进行的验证性研究证实，通过siRNA靶向H3K4甲基化酶复合体成员，在H3K4me3水平耗尽后，总体H3K4me3水平具有ROS敏感性，并且抗逆性增强。

其他体外研究确定SET1 / MLL组蛋白甲基转移酶是COMPASS H3K4-三甲基酶复合物的氧化还原传感器。

质谱分析强调，ROS水平通过氧化SET区域内的保守半胱氨酸影响组蛋白甲基化活性，这是对这类调控的首次描述。

总的来说，这些发现暗示了早期生命事件、ROS敏感的表观遗传标记、抗逆性和寿命之间的奇妙联系。资深作家Ursula Jakob表示：“人们普遍认为，生命早期事件对以后的生活有如此深远、积极的影响，是令人着迷的。鉴于压力、衰老和与年龄有关的疾病之间的密切联系，生活中的早期事件也可能会影响与年龄有关的疾病的易感性，例如痴呆症和阿尔茨海默氏病。”

参考文献：

Bazopoulou D, Knoefler D, Zheng Y, et al. Developmental ROS individualizes organismal stress resistance and lifespan. Nature. 2019;576(7786):301-305.