生物体的衰老历来是人们特别关注的生理现象,年龄相关的身体功能障碍发病机制尚未完全阐明,建立良好的动物模型对治疗老年相关疾病,延长人类的健康寿命具有重要意义,犬是人类最早驯化的动物之一,与人类长期共存并具有相似的生活环境和饮食结构,有望突破很多衰老动物模型的局限性,但该模型尚不完善,需要进一步探索。
合作研究团队首先采集从幼年到老年的家犬血液样本,通过全血转录组测序,构建了血液转录组衰老基线,并找到61个与年龄相关的基因,其中大多数与代谢和免疫相关,这些基因可能是犬衰老的主要标志基因。为寻找潜在的干预靶点,研究团队采用抗衰老措施——间充质干细胞、雷帕霉素和烟酰胺单核苷酸干预老年犬,结果表明上述干预均能显著降低衰老相关炎症因子(IL-6和TNF-α)水平,间充质干细胞能有效改善老年犬的心脏功能。通过转录组分析发现PYCR1, CCRL2和TOX被间充质干细胞显著调节,CCRL2和TOX均与免疫衰老密切相关。以上结果揭示了家犬衰老的主要标志物,家犬衰老模型能有效地反应抗衰老措施,并在抗炎研究显示出巨大潜力。
2024年3月2日,该研究成果以“Transcriptomic and intervention evidence reveals domestic dogs as a promising model for anti-inflammatory investigation”为题发表在国际知名期刊Aging Cell上。 博士生曾敏,助理工程师周通和云南大学硕士李芷瑜(已毕业)为论文共同第一作者, 王国栋研究员与何永捍研究员为论文共同通讯作者, 、公安部昆明警犬基地和云南大学的张树润、李桂梅、黄庆国和王璐等参与了本项工作,孔庆鹏研究员对本项目做出重要指导和帮助。该工作得到了国家重点研发计划、科技创新2030、国家自然科学基金、云南省基础研究计划项目、春城计划等项目的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1111/acel.14127
图1.论文示意图。本研究鉴定出61个与年龄相关的动态变化的基因,这些基因可能是犬衰老的潜在生物标志物。犬间充质干细胞(MSC)、烟酰胺单核苷酸(NMN)和雷帕霉素(Rapa)治疗老龄犬可以显著降低血浆中的促炎因子。值得注意的是,间充质干细胞有效地改善了老年犬的心脏功能,三个关键的潜在年龄相关基因(CCRL2, TOX和PYCR1)被间充质干细胞逆转,其中CCRL2和TOX与免疫衰老有关。