解码神奇动物的“长寿奇迹”：《Science》揭示裸鼹鼠cGAS基因

摘要：随着全球老龄化进程不断加速，中国已步入深度老龄化社会，如何延缓衰老、延长健康寿命，成为科研领域的迫切课题——不仅要“活得久”，更要“活得健康”，远离衰老相关的慢性病，保持身体机能的活力。既往研究已证实，细胞分裂过程中会出现DNA损伤，若修复不及时，损伤不断累积

解码神奇动物的“长寿奇迹”：《Science》揭示裸鼹鼠cGAS因独特突变实现功能逆转，通过增强DNA修复对抗衰老

随着全球老龄化进程不断加速，中国已步入深度老龄化社会，如何延缓衰老、延长健康寿命，成为科研领域的迫切课题——不仅要“活得久”，更要“活得健康”，远离衰老相关的慢性病，保持身体机能的活力。既往研究已证实，细胞分裂过程中会出现DNA损伤，若修复不及时，损伤不断累积，就会引发衰老和疾病，因而DNA修复能力是影响物种寿命的核心因素之一。近年来，科学界开始尝试从非经典的长寿生物中探寻新的调控机制，一种原产于非洲之角及肯尼亚部分地区的神奇动物，引起了科学家们的注意。

裸鼹鼠，一种生活在东非地下的啮齿类动物，堪称自然界的“长寿奇迹”：它的最大寿命接近40年，是同等体型动物的10倍；对癌症及多种衰老相关疾病具有非凡的抵抗力，能在缺氧环境中长时间生存，对多种疼痛免疫；更重要的是，其基因组成与人类的相似度高于小鼠，这让它成为研究长寿分子机制的理想模型。

北京时间10月10日凌晨，顶刊《Science》在线发表了同济大学毛志勇教授团队的重磅研究成果，精准地揭示了裸鼹鼠长寿的核心机制——依靠4个氨基酸的替换突变，将一种在人类体内抑制DNA修复的酶cGAS（环鸟苷酸-腺苷酸合成酶），改造成了增强DNA修复的长寿利器，完成了一场精彩的“科学解密”。

4个氨基酸突变带来的惊人逆转

cGAS是细胞内关键的DNA传感器，能够识别双链DNA（dsDNA）并激活先天免疫反应。早在2018年，毛志勇教授团队就发现，人类体内的cGAS在DNA损伤后会进入细胞核，抑制关键的同源重组修复（HR）过程，这一机制可能加速基因组不稳定，进而促进衰老和癌症发生。这一发现为后续研究埋下了重要伏笔，基于这一研究结果，研究团队对裸鼹鼠这一长寿物种展开了更为深入的探索。

最新研究表明，裸鼹鼠的cGAS展现出截然不同的功能——不仅不会抑制DNA修复，反而能显著提升同源重组修复的效率。通过精准的实验筛选，研究团队最终锁定了关键所在：裸鼹鼠cGAS的C端结构域中，有4个进化特异的氨基酸发生了替换。这一微小的结构变化产生了连锁反应：它能防止cGAS在DNA损伤后被快速降解，让其更持久地驻留在染色质上，进而高效结合FANCI、RAD50等修复蛋白，显著增强细胞修复断裂DNA的能力。

为了验证这一机制与长寿的直接关联，团队开展了一系列严谨实验：

细胞

层面

表达裸鼹鼠cGAS能显著降低细胞衰老水平；而敲除它则会导致DNA损伤严重累积。

果蝇

模型

被基因改造、表达带有人类cGAS（但引入了这四个突变）的果蝇，寿命从约50天显著延长至约70天，并延缓了肠道功能、运动能力和生殖能力的衰退。

小鼠

实验

初步结果显示，裸鼹鼠cGAS的过表达有助于抵抗多器官衰老，并延长健康寿命。

这些实验共同指向一个结论：这四个氨基酸的突变，不仅是裸鼹鼠cGAS功能逆转的原因，更是其实现超长寿命和健康衰老的关键所在。

研究示意图

科学引领，迈向健康长寿的未来

这项研究的重要意义在于，它首次展示了长寿物种如何通过蛋白序列的细微改变来增强基因组稳定性。这4个氨基酸的替换犹如一把“钥匙”，解锁了cGAS的修复潜能，为对抗衰老提供了全新视角，具有重要的现实意义。

首先，研究揭示了cGAS可作为抗衰老干预的新靶点。未来，科学家或许能通过调控cGAS活性或利用基因编辑技术，将人类cGAS中的部分氨基酸替换，从而增强DNA修复能力，延长健康寿命。这为开发抗衰老药物或疗法提供了新思路，尤其在应对年龄相关疾病，如癌症、神经退行性疾病方面具有潜力。

其次，研究证实了基因组稳定性在长寿中的核心地位。随着老龄化社会到来，维持老年健康的关键在于延缓细胞衰老和器官功能衰退。而通过增强DNA修复，可能实现“老而不衰”的理想状态。

最后，研究成果为理解其他长寿生物（如鲸鱼或乌龟）的机制提供了参考，有助于构建更全面的衰老生物学框架。

当然，科学探索之路仍需谨慎。cGAS在人体先天免疫中扮演着重要角色，任何基于该靶点的干预措施，都必须在增强DNA修复与维持免疫功能之间找到精妙平衡，避免引发新的健康风险。研究人员强调，裸鼹鼠的长寿可能是多种机制共同作用的结果，相关研究仍处于基础实验阶段，距离真正应用于人类临床还有漫长的路要走。但这项来自中国科研团队的突破性研究，无疑让我们看到了人类对抗衰老的新希望。