第四节　衰老与抗衰老研究策略与展望

一、衰老与抗衰老研究的有关策略

（一）基因克隆策略

衰老与抗衰老研究中一个十分重要的核心便是衰老或长寿基因的研究，作为前提和基础，必需先对欲研究的衰老或长寿基因进行克隆，这样才能从本质上研究衰老或长寿基因的调控机制以及各种内外环境因素对调控的影响，为人类利用这些调控路径造福于健康长寿事业做出贡献。

人类染色体DNA双螺旋结构中包含了大约10万个基因，迄今为止，只有不到30种基因被克隆。近年来，基因克隆的新技术、新方法不断涌现，大大加快了基因克隆的步伐。衰老与抗衰老领域完全可以利用这些方法。

1．依赖mRNA或蛋白表达的方法

如果已知某个基因的表达产物，则可以根据其氨基酸顺序合成寡核苷酸探针从cDNA文库中调出cDNA克隆；利用克隆的DNA片段也可直接筛选cDNA文库；通过Northern杂交法也可得到某一克隆片段内的表达顺序。但实际情况往往是我们不知道待研究基因的表达产物，或者不能获得足够重的纯化的表达产物去测氨基酸序列或作为配体利用。而且，一个基因的表达往往要求特异的组织。

（1）Northern杂交分析筛选法

利用Northern杂交法分析可以迅速得到某一克隆片段，如YAC、cosmid和phage内转当序列。YAC DNA较为复杂，直接进行Northern杂交分析难以得到可靠的转录子，故必须先把YAC亚克隆为cosmid 或phage的重叠群，以检测到转当顺序的克隆或亚克隆再去筛选cDNA文库，以得到cDNA克隆。

（2）cDNA文库筛选法

每种细胞中约15000个基因可以表达，但其含量从几个拷贝到20万拷贝不等，所以，就面临一个文库完整性的问题。可以下述3种方法使文库趋于完整：①用基因组DNA进行杂交选择；②用二次复性法；将cDNA变性后拷贝少的片段复性得慢，去掉双链后各种转录子的拷贝数将会匀衡，然后以PCR扩增，得到一个完整的cDNA文库；③构建各种特异性组织的混合文库池。对于上述完整cDNA文库可以单拷贝或复杂探针来筛选。

（3）杂交筛选法

将cDNA文库和大片段的基因组DNA杂交，通过PCR（引物与cDNA文库载体克隆位点两端序列对应）可以筛选到基因组DNA中的表达序列。该法还可用来筛选某一给定大片段内的微卫星DNA。

2．不依赖表达的方法

这些方法不用构建某一特定组织某一适当发育时期的cDNA文库，它主要是用于对某一小段被认为含有潜在的外显子的DNA片段进行研究。

这类方法有CpG岛筛选法、NotI连锁片段筛选法、外显子捕获法、Zoo blot筛选法、剪接位点筛选法等等。

3．其它基因克隆法

由于计算机技术的飞速发展，利用所获得的基因序列在计算机基因组数据库中鉴定那些潜在的外显子成为可能。不同种之间的DNA序列可在计算机中进行比较，那些保守的序列意味着可能是某种外显子或者具有某种重要的生理功能。对cDNA文库中随机挑选的cDNA克隆进行序列分析和染色体定位也是克隆基因的一种方法。随着DNA测序技术的自动化和机器人的使用，DNA序列分析的速度越来越快，利用DNA序列分析软件可在基因组DNA中鉴定侯选的开始阅读框架（open reading frames）。

被誉为抗体第三次革命中的抗体工程新技术——噬菌体抗体库技术（technology of the repertoire ofantibodies displayed on phages）是克隆人源性抗体基因的新技术，它使人类绕过杂交瘤和预免疫（by-passing immunization andhybridoma）这些杂交瘤单克隆抗体制备技术而研制任意一种基因工程抗体的梦想终于变成了现实。由于篇幅所限，其复杂的工作原理这里不再赘述。以该技术所制备的人源性基因工程抗体克服了杂交瘤单抗的不足（如人体应用的异质性问题）。因内王琰、侯景春等已经成功地应用该技术克隆、筛选了人源性抗HBsAG、HTV（汉坦病毒）的单链抗体基因（ScFv）。应用该技术可以克隆、筛选所有其表达物具有配体的基因，如受体基因等。它在对促衰老基因以及抗衰老基因或者某种抗衰老作用物（如受体）等研究方面具有很大潜力。目前，该技术正向全分子抗体基因以及高效率表达方向发展。

（二）基因治疗策略

对衰老的基因治疗方面目前还研究极少，但可以肯定地说衰老的基因治疗具有诱人的前景。

可以从两个方面来考虑这个问题。首先，对于已经阐明的具有促衰老作用而无其它重要生理功能的基因可以考虑用基因治疗的方法给予抑制或破坏；其次，对于已经肯定的具有长寿作用而对人体又无不利影响的基因可以考虑以基因工程的方法促其表达。具体方法很多，例如反义核酸、基因打靶、转基因技术等。这里提出2种新的方法作一简要介绍。

第一种是对于衰老基因可以考虑应用核酶（ribozyme）技术予以破坏其mRNA而干扰或中断其表达。目前，该技术已广泛地用于HBV、HCV、HIV等病毒基因的处理研究。核酶是对特异性RNA序列具有剪切催化作用的一类特殊的RNA，可以人为地设计其结构和特异性。

第二种是对于某种较短的，具有一定独立作用能力的长寿基因片段可以考虑以基因的细胞内定位表达技术来将该基因予以细胞内定位表达，以缓解或克服衰老机体内该基因的退化性减少。

二、对未来衰老与抗衰老研究的展望

衰老与抗衰老研究无疑将在未来生命科学研究领域占有十分重要的地位，但是，就目前人类在这方面的研究来看还很薄弱。

今后一个时期内，有关衰老与抗衰老的研究重点还应放在以最新生物学技术研究有关长寿与衰老基因的克隆、结构分析以及对这些基因的调控机制；机体衰老过程中自由基、突变以及其它有害刺激因素启动细胞衰老凋亡的分子机制和这些过程被调控的分子机理；利用衰老基因与长寿基因的研究成果进行的基因治疗方面研究等。

在上述研究的基础上，研究开发新一代强有力延缓衰老的制剂或者技术性手段也必然成为很有价值的研究热门。同时，充分发掘祖国医学在这方面的潜力和优势，将是抗衰老研究方面的极为重要的组成部分。