不同组织中的细胞通讯的方式之一是交换RNA分子。巴西坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)的研究人员在对秀丽隐杆线虫进行的实验中发现，当这种通讯途径失调时，该生物体的寿命就会缩短。

有关该研究的文章发表在《基因》杂志上。这些发现有助于更好地了解衰老过程和相关疾病。

“之前的研究表明，某些类型的RNA可以从一个细胞转移到另一个细胞，从而介导组织间通讯，例如蛋白质和代谢物发生的那种通讯。这被认为是器官或邻近细胞之间信号传导的机制。它的一部分这篇文章的通讯作者、生物学研究所(IB-UNICAMP)教授马塞洛·莫里(MarceloMori)说：

“目前还不清楚，但我们现在已经成功证明，RNA分子之间‘对话’模式的变化会影响衰老。”

“这种通讯机制必须得到很好的调整，才能给生物体足够的寿命。在研究中，我们发现，如果任何组织碰巧增加了从细胞外介质中吸收某些类型RNA的能力，这最终会对生物体产生影响。有机体的寿命，”森说。

他补充说，研究人员证明，寿命的缩短不仅是由于同一生物体中组织之间基于RNA的通讯被破坏，而且还因为从环境(微生物群中的细菌)中摄取RNA的能力增加。例子。

正如他们在文章中解释的那样，“我们的数据支持系统性RNA信号传导必须受到严格调控的观点，并且该过程的不平衡会导致寿命缩短。我们将这种现象称为细胞间/细胞外系统性RNA失衡(InExS)。”

打破规则

Mori解释说，研究细胞间RNA转运机制的决定是受到RNA干扰的发现的启发，美国科学家AndrewFire和CraigMello因此获得了2006年诺贝尔生理学和医学奖。他们将双链RNA注入线虫体内，以高精度“沉默”基因。

“他们发现沉默机制影响其他组织以及相关组织的基因，并且会遗传给后代，”他说。

RNA干扰的发现阐明了生物体细胞之间以及生物体与环境之间RNA转移的机制。它还使分子生物学的中心法则相对化。在此之前，遗传密码所体现的信息被认为只能从DNA流向RNA，再从RNA流向蛋白质，但Fire和Craig的工作表明，双链RNA可以阻止这种流动。

信使RNA被RNA干扰破坏，RNA干扰使特定基因沉默而不改变DNA序列，这表明RNA也可以在基因组中发挥调节功能。尽管人类基因组包含约30,000个基因，但每个细胞中只有少数几个用于合成蛋白质。很大一部分发挥调节作用，影响其他基因的表达。

平衡就是一切

“我们想了解这个过程如何干扰与衰老相关的重要生理功能。在线虫中，细胞之间的RNA转移涉及所谓的系统性RNA干扰缺陷(SID)基因[负责RNA吸收和输出的不同阶段”]。”

“我们观察到，特定组织中与该途径相关的基因表达模式在衰老过程中发生了变化。例如，编码蛋白质SID-1(细胞摄取RNA的基础)的信使RNA在某些组织中增加，在另一些组织中减少，“森说。

为了更多地了解RNA在组织间信号传导中的作用，研究人员进行了实验，操纵秀丽隐杆线虫特定组织(如神经元、肠道和肌肉细胞)中蛋白质SID-1的表达，以便改变它的功能。

“我们发现没有SID-1功能的突变体与野生型蠕虫一样健康，而肠道、肌肉或神经元中SID-1的过度表达会缩短相关蠕虫的寿命。我们还发现寿命缩短与RNA转运途径中其他蛋白质的过度表达，例如SID-2和SID-5，”他说。

这种失调可能存在于RNA向组织的分布中。“为了调节线虫体内的RNA分布，我们增加了特定组织(肠道、肌肉和神经元)中SID-1的表达，并发现将其引导到特定器官会导致寿命缩短，”他说。

“我们还表明，RNA转移的这种不平衡导致产生microRNA(具有调节功能的非编码RNA小片段)的途径功能丧失。就好像运输到这些组织的大量RNA创造了一种“在竞争中，microRNA的生产是失败者。之前的研究已经表明，microRNA生产功能的丧失会导致寿命缩短。”

UNICAMP小组还研究了外源RNA转移(外部环境和生物体之间)。与之前的实验一样，寿命的缩短与SID-2的过度表达相关，SID-2介导肠道对RNA的摄取，也与线虫赖以生存并最终进入其肠道微生物群的细菌产生过多的RNA相关。

Mori说：“我们相信蠕虫可能会利用外源RNA来监测环境中的微生物，但当它们的组织吸收过量时，可能会产生负面影响。”“当我们在实验室中强迫细菌表达更多的双链RNA时，线虫的寿命就会缩短。过多的RNA转移会干扰体内平衡和内源性RNA的产生，从而加速衰老过程。”