基于DNA损伤检验点ATM-Chk2-p53通路研究淫羊藿苷延缓衰老的作用机制

DNA损伤造成的基因组不稳定性是衰老发生过程中的核心环节。以ATM-CHK2-p53通路为主的DNA损伤检验点是调控DNA损伤修复最为重要的关卡，与衰老的发生关系密切。我们前期研究从细胞水平、低等动物、哺乳动物三个层次发现补肾中药淫羊藿单体成分淫羊藿苷具有延缓衰老的作用，但其具体作用机制并不明确。同时前期利用基因芯片技术发现老年小鼠DNA损伤反应相关基因表达上调，但ATM基因表达下调，而淫羊藿苷能够下调老年小鼠DNA损伤反应相关基因，上调ATM基因表达。本研究在前期工作基础上观察老年小鼠DNA损伤检验点ATM-Chk2-p53通路的功能变化及淫羊藿苷的干预作用，并进一步通过体外细胞实验观察利用RNA干扰技术抑制ATM-Chk2-p53通路后对细胞衰老的影响及淫羊藿苷的干预作用是否发生变化。本研究将为衰老机制的研究和淫羊藿苷延缓衰老的分子机制的阐明提供理论和实验基础。

研究背景：人口老龄化成为了本世纪最突出的问题之一,给全球各国社会和经济发展带来了严峻挑战。因此抗衰老研究成为了当今生物医学研究领域的热点。衰老是机体成熟后必然会发生的退行性改变,但衰老与老年病的病理生理改变没有本质的区别。因此衰老机制研究有助于抗衰老的研究和实践，而且对防治与增龄相关的老年病有重大意义。同样抗衰老的研究也有助于衰老机制的阐明。研究方向：目前有关衰老的学说很多，大量研究发现DNA损伤造成的基因组不稳定性是衰老发生过程中的核心环节。DNA损伤检验点通路可能在衰老发生过程中起到重要作用，通过调节DNA损伤检验点功能，增强细胞对DNA损伤的修复能力，从而减少DNA损伤累积，可能成为延缓衰老的重要干预靶标之一。因此本研究在前期的研究工作基础上从DNA损伤检验点ATM-Chk2-p53通路角度研究淫羊藿苷延缓衰老的作用机制。主要内容：1）动物实验：观察衰老模型小鼠DNA损伤检验点ATM-Chk2-p53通路的功能变化及淫羊藿苷的干预作用。2）细胞实验：进一步通过MRC5细胞株体外培养，利用RNA干扰技术抑制ATM-Chk2-p53通路作用，观察对细胞DNA损伤和细胞老化的影响及淫羊藿苷的干预作用。重要结果及关键数据：1）DNA损伤累积随增龄而增加，而DNA损伤检验点ATM-Chk2-p53通路功能随增龄而下降。2）淫羊藿苷能够减少DNA损伤累积，提高基因组稳定性，这一作用可能与淫羊藿苷能够激活ATM-Chk2-p53通路，提高DNA损伤检验点功能，从而增强损伤DNA修复有关。科学意义：本研究从动物实验和细胞实验两个层次研究DNA损伤通路ATM-Chk2-p53在衰老中的作用，并在此基础上研究淫羊藿苷延缓衰老的作用机制。这为阐明DNA损伤检验点ATM-Chk2-p53通路在衰老发生过程中的作用及淫羊藿苷延缓衰老的分子机制提供实验基础，这将为衰老发生机制及抗衰老药物的研发提供新思路和理论实验基础。