抗擊衰老 打壓古病毒

內源性古病毒復活驅動開啟衰老“潘多拉魔盒”。中國科學院動物研究所供圖

人類最古老的敵人是誰？

如果答案是病毒，或許會有很多人感到驚訝。然而請別懷疑，病毒與人類之間的交鋒從未停止過。交鋒的戰場就是我們的身體，病毒入侵其中，大肆破壞，對人類基因組不斷地利用與改造，使人類在病痛的困擾中掙扎甚至死亡。

但人類的一方也絕不是毫無防備，人體系統具有強大的防禦力量，在博弈和戰鬥之後，出乎意料的情況發生了——我們的基因組監控系統，會把那些整合到人類基因組中的病毒系列“俘虜”。這些原本屬於敵人的序列，就這樣漸漸被人類細胞的遺傳調控系統接管了，最終，人類與病毒協同進化。

2023年1月6日，中國科學院動物研究所劉光慧課題組、曲靜課題組和中國科學院北京基因組研究所張維綺課題組，合作在《細胞》雜誌（Cell）線上發表了一篇研究論文。該研究首次發現了年輕的ERV亞家族在細胞衰老過程中被再度喚醒。論文提出了古病毒復活介導衰老程式化及傳染性的理論，創新性地發展出阻斷ERV古病毒復活及擴散，以實現延緩衰老的多維干預策略。

內源性逆轉錄病毒（Endogenous Retrovirus， ERV），是數百萬年前的遠古逆轉錄病毒入侵後，被人類細胞俘獲，經過突變、缺失等變異，成為人類基因組中的“暗物質”潛伏下來的痕跡。它也被稱為“古病毒化石”，佔據了人類基因組序列的8%左右，成為重要的基因記憶，與人類和平共處，和諧共生。

機體衰老及各種衰老相關疾病發生髮展的重要誘因，是人體的細胞衰老了。而決定細胞衰老程序的關鍵因素，是“表觀遺傳的程式化改變”。人類基因組潛藏著許多“老化”訊號，這些衰老資訊流，通常受到表觀遺傳的嚴密調控，因而處於沉默狀態。但是，隨著個體年齡的增長，表觀遺傳的開始失序，這些“老化”訊號就會逃離管控，進而啟用細胞內的一系列衰老程式。

在這之前，ERV古病毒元件是否參與了衰老的程式化調控還是未知的，這座人體之內的“死火山”，能否在衰老過程中逃脫宿主的監視而被再度喚醒？它的甦醒與爆發對細胞和組織的衰老有何影響？ERV古病毒的復活能否作為度量人類生物學年齡的標誌物以及干預衰老的分子靶標？這些關鍵科學問題，就是研究者們試圖解決的。

團隊建立了不同的衰老研究體系，包括兒童早衰綜合徵、成年早衰綜合徵，以及小鼠、猴和人的生理性及病理性多器官衰老模型等，再透過多學科交叉技術，進行了進一步研究。團隊最終發現，衰老細胞中ERV的反轉錄產物，可以透過啟用某種天然免疫通路，誘發細胞衰老和炎症。另一方面，衰老細胞釋放的ERV病毒顆粒可透過旁分泌或體液介導的方式在器官、組織、細胞間有效傳遞並放大衰老訊號，最終使得年輕細胞因受“感染”而老化。

深入的機制研究表明，ERV反轉錄產物在宿主細胞胞漿中出現後，會啟用初始細胞及被感染細胞中固有的病毒防禦機制。這種本能的細胞抗病毒反應，原本是為了降低病毒的損害，然而，這些防禦性機制卻恰恰促使了細胞早衰。

在對ERV古病毒進行深入研究之後，研究人員解析出了它的不同生命週期環節，最終，開發出了能夠有效抑制ERV古病毒復活及清除病毒顆粒的干預策略，透過多維技術手段阻斷ERV的轉錄、反轉錄、病毒級聯感染等多個環節，最終成功延緩組織和機體衰老。

人類與衰老的對抗，直接指向了生命對生存的渴望。不斷進步的科學，就是我們通向這些看起來遙不可及的目標的鑰匙。誰能想得到，竟然在遠古時代，病毒就已經跟人類如此密不可分，甚至成為人類衰老的關鍵密碼，融入了人類“衰老及壽命調控程式”。

對人類基因組中古病毒的解碼，能夠幫助我們對人類的衰老機制有更多瞭解，掌握更多老年疾病的誘因。這個新的解題思路，或許可以幫助我們挽救更多的生命，給防治老年疾病開啟一扇新的大門。

一些問題得到了答案，但是研究者認為，未來，圍繞著這個方向，還會有更多的科學問題出現。比如“體液中ERV檢測能否應用於衰老和老年疾病的評估和預警”，或者，“ERV古病毒序列在人類基因組中是否具有遺傳多型性，是否與老年健康相關”，等等。

人類與病毒的鬥爭，看來又在另一種意義上進入了新的階段。

中青報·中青網記者 張渺 來源：中國青年報