《GeroScience》：Knockdown of the fly spliceosome component Rbp1 (orthologue of SRSF1) extends lifespan
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本刊推薦：為探究剪接體在衰老調控中的作用，研究人員通過條件性RNA干擾技術靶向果蠅剪接體核心基因，發(fā)現Rbp1（SRSF1同源基因）敲低可顯著延長壽命，且該效應在成年后期誘導依然有效。該研究首次揭示剪接體作為飲食限制（DR）和mTOR抑制的共同下游樞紐，為抗衰老干預提供了新靶點。
隨著全球人口老齡化加劇，衰老相關疾病的防治已成為生命科學領域的焦點。衰老伴隨著分子水平的復雜變化，其中選擇性剪接（alternative splicing）的失調被認為是關鍵因素之一。選擇性剪接通過調控pre-mRNA（前信使核糖核酸）不同外顯子的組合方式，顯著增加蛋白質組的多樣性，這一過程由剪接體（spliceosome）——一個由近百種蛋白質和snRNP（小核核糖核蛋白）組成的動態(tài)復合物精確調控。既往研究表明，飲食限制（DR）和哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）抑制這兩種經典延壽干預都能引起剪接體的廣泛重編程，但剪接體本身是否直接調控壽命仍屬未知。
在此背景下，謝菲爾德大學的Dan J. Hayman和Mirre J.P. Simons團隊在《GeroScience》發(fā)表研究，通過整合轉錄組學與遺傳學手段，揭示剪接體組分Rbp1（人SRSF1同源基因）的敲低可跨年齡階段延長果蠅壽命。該研究不僅證實剪接體是衰老調控的關鍵樞紐，更為開發(fā)靶向剪接體的抗衰老療法提供了實驗依據。
研究人員主要采用三種關鍵技術：一是利用daGS（daughterless-GeneSwitch）系統實現成蟲階段特異性基因敲低；二是通過RNA-seq（RNA測序）分析DR和瞬時mTOR抑制下的剪接體轉錄組變化；三是應用Cox比例風險混合效應模型（coxme）進行生存數據分析。果蠅樣本來源于統一遺傳背景的實驗室品系，轉錄組數據源自團隊前期構建的DR和mTOR抑制數據庫。
方法學創(chuàng)新與實驗設計
本研究巧妙結合了條件性基因調控與多組學分析。通過daGS系統實現成蟲階段可誘導的基因敲低，避免了發(fā)育期基因操作對壽命的干擾；利用邊緣R（edgeR）軟件包對RNA-seq數據進行差異表達分析，并通過TopGO進行基因本體富集分析；生存實驗采用籠養(yǎng)（cage-based）設計，以Cox混合效應模型校正環(huán)境偏差，確保統計嚴謹性。
研究結果
剪接體基因在DR與mTOR抑制中一致性表達
對DR和瞬時mTOR抑制的轉錄組分析發(fā)現，剪接體相關基因在兩種干預中均顯著富集（DR：χ2=151.2, p<2.2×10?1?；mTOR抑制：χ2=3287.9, p<2.2×10?1?）。32個剪接體基因在兩種干預下呈現同向表達變化，其中30個基因顯著上調。
個體剪接體組分調控壽命
針對DR與mTOR抑制共同上調的5個核心基因（barc、Prp5、Sf3b1、CG4896、CG7974）進行RNAi敲低，發(fā)現barc、Prp5和Sf3b1敲低導致壽命顯著縮短（p<0.0001），而Rbp1敲低使壽命延長41%（p<0.0001）。
晚期誘導Rbp1敲低仍可延長壽命
為驗證干預的臨床轉化潛力，研究者在果蠅15日齡和25日齡時誘導Rbp1敲低。Cox區(qū)間模型顯示，兩個晚期干預組死亡率風險均顯著降低（15日齡：HR=0.74, p=0.00017；25日齡：HR=0.79, p=0.0059），證明其抗衰老效應與起始年齡無關。
結論與展望
本研究首次證實剪接體組分Rbp1可作為獨立壽命調控靶點，其敲低能模擬DR和mTOR抑制的部分益處。值得注意的是，盡管DR與mTOR抑制均上調Rbp1表達，但其敲低反而延長壽命，提示剪接體可能通過補償性反應參與衰老調控。機制上，Rbp1作為SR蛋白（絲氨酸/精氨酸富集蛋白）在剪接體早期組裝階段發(fā)揮作用，而敲低后存活率下降的基因（Sf3b1、barc、Prp5）均參與剪接體A復合物形成，表明剪接進程的適度減緩而非完全阻滯可能有利于壽命延長。
該研究的突破性在于發(fā)現剪接體調控具有時空普適性：Rbp1敲低在成年后期仍有效，這與終身干預的DR不同，更符合臨床轉化需求。人類SRSF1（Rbp1同源基因）已在細胞重編程篩選中被鑒定為 rejuvenation（年輕化）因子，本研究為其在哺乳動物中的抗衰老應用提供了理論支撐。未來需進一步解析Rbp1調控的下游剪接網絡，以及其與蛋白質穩(wěn)態(tài)（proteostasis）的關聯，為開發(fā)靶向剪接體的精準抗衰老策略奠定基礎。
