研究：強化肌肉蛋白有礙長壽

美國約翰‧霍普金斯大學醫學院（The Johns Hopkins University School of Medicine）的研究人員發現，生物體內一系列強化體格的基因，能夠促進年輕的個體在生存競爭上具有優勢，但是到了生物體衰老的階段，這些基因卻也讓生物體付出很大的代價。

這份5月26日發表於《自然‧通訊》（Nature Communications）期刊的研究稱，大量證據顯示CaMKII蛋白對提升年輕生物的力量、耐力、肌肉健康和體格起到重要作用。

但是，表徵CaMKII蛋白的基因同時也讓生物體付出代價：它讓生物體在衰老過程中更容易患病、死亡。研究提出建議，以後可以針對CaMKII蛋白開發防治與衰老相關的疾病的方法。

主要研究者之一約翰‧霍普金斯大學醫學院教授安德森（Mark Anderson）說，隨著身體的老化，過量CaMKII蛋白的弊端更明顯，與心臟組織受損、心房顫動、癌症、肺部和神經系統毛病相關。這份研究分別用小鼠和果蠅進行一系列實驗，證明不僅對於脊椎動物是如此，對於非脊椎動物也是如此。

研究人員先用小鼠實驗，改造了一些小鼠的基因，使它們的CaMKII蛋白抗氧化，與另一些普通小鼠對比，在小型跑步機上測試它們的運動能力。

結果顯示，普通小鼠比基因改造後的小鼠平均能夠多跑150米，每分鐘多跑5米。

研究人員再對果蠅進行實驗，以它作為無脊椎動物的代表。一般情況下，無脊椎動物體內不具有氧化敏感的CaMKII蛋白，也就是說，氧化劑對普通果蠅的活動能力並不會造成影響。這份研究用CRISPR基因編輯技術編輯一些果蠅的DNA，使其產生氧化敏感的CaMKII蛋白。

研究人員把兩組果蠅放在玻璃管內，觀察它們爬到玻璃管頂端的速度以檢測它們的活動能力。結果顯示，基因改造過的果蠅平均來說爬得更高，每秒可以多爬5毫米左右。

接著，他們給這些果蠅餵食抗氧化的食物，起到抵消氧化作用的效果，再觀察兩組果蠅的表現。這次，兩組果蠅的活動能力並無差異。

研究稱這兩項實驗的對比說明，具有氧敏感CaMKII蛋白的確對活動能力起到了促進作用，即使對無脊椎動物也是如此。

研究人員再給這些果蠅餵食含有百草枯（paraquat）的食物。百草枯是一種除草劑，具有強氧化性，是實驗室內研究代謝氧化應激反應常用的化學品。

這次的實驗結果是，普通果蠅的表現和沒吃這種食物之前一樣，沒有變化。研究人員說，這個結果正是預期看到的，因為正常果蠅體內的CaMKII蛋白並不對氧化劑敏感。

然而這次看到，基因改造的果蠅吃了這種食物後，比沒吃之前每秒少爬10毫米左右，也就是說它們的活動能力變差了。

不僅如此，研究人員發現，基因改造果蠅的心臟的收縮和擴張的幅度都比普通果蠅大，心跳速度也更快。而且，這些果蠅在接觸了像百草枯這類強氧化劑後，它們的心臟更容易出問題，甚至停止跳動。更驚人的是，研究人員發現基因改造後的果蠅衰老更快，壽命明顯比普通果蠅短。

這份研究總結說，這項發現為治療與衰老相關的疾病提供了一個新的標靶，也許設計一些針對表徵CaMKII蛋白的基因配合治療，效果會更好。◇

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