人类基因组是生命活动的“密码本”,非编码序列约占98%,其中8%为内源性逆转录病毒元件,是数百万年前古病毒整合到人类基因组中的遗迹。然而,古病毒序列在衰老过程中的作用及其机制是尚未开拓的科学疆域。研究团队利用多学科交叉手段,揭示人类基因组中沉睡的古病毒“化石”在细胞衰老过程中,可因表观遗传失稳等因素被再度唤醒、进而包装形成病毒样颗粒并驱动细胞和器官衰老的重要现象。并据此提出古病毒复活介导衰老程序性及传染性的理论以及阻断古病毒复活或扩散以实现延缓衰老的多维干预策略。通过对人类基因组中蛋白编码区域的“逆老”基因进行系统排查,发现可重启人类干细胞、运动神经元和心肌细胞活力,逆转关节软骨、脊髓及心脏衰老的新型分子靶标,并构建一系列针对器官退行的创新干预体系。以上发现为衰老生物学和老年医学研究建立了新的理论框架,为衰老及老年慢病的科学干预和积极应对人口老龄化奠定了有益的基础。研究成果入选2023年度中国科学十大进展、2023年度中国生命科学十大进展和中央广播电视总台2023年度国内十大科技新闻。相关成果被Cell Press遴选为Cell头条论文,Cell、Nature Reviews等杂志给予了高度评价。
相关科研成果(发表论文、专利、标准等):
1.Liu X, Liu Z, Wu Z, Ren J, Fan Y, Sun L, Cao G, Niu Y, Zhang B, Ji Q, Jiang X, Wang C, Wang Q, Ji Z, Li L, Esteban CR, Yan K, Li W, Cai Y, Wang S, Zheng A, Zhang YE, Tan S, Cai Y, Song M, Lu F, Tang F, Ji W, Zhou Q, Belmonte JCI, Zhang W*, Qu J*, Liu GH*. Resurrection of endogenous retroviruses during aging reinforces senescence. Cell. 2023. 186(2):287-304.
2.Sun S, Li J, Wang S, Li J, Ren J, Bao Z, Sun L, Ma X, Zheng F, Ma S, Sun L, Wang M, Yu Y, Ma M, Wang Q, Chen Z, Ma H, Wang X, Wu Z, Zhang H, Yan K, Yang Y, Zhang Y, Zhang S, Lei J, Teng ZQ, Liu CM, Bai G, Wang YJ, Li J, Wang X, Zhao G, Jiang T, Belmonte JCI, Qu J*, Zhang W*, Liu GH*. CHIT1-positive microglia drive motor neuron ageing in the primate spinal cord. Nature. 2023. 624(7992):611-620.
3.Jing Y, Jiang X, Ji Q, Wu Z, Wang W, Liu Z, Guillen-Garcia P, Eseban CR, Ready P, Horvath S, Li J, Geng L, Hu Q, Wang S, Belmonte JCI, Ren J*, Zhang W*, Qu J*, Liu GH*. Genome-wide CRISPR activation screening in senescent cells reveals SOX5 as a driver and therapeutic target of rejuvenation. Cell Stem Cell. 2023. 30(11):1452-1471.
4.Ye Y, Yang K, Liu H, Yu Y, Song M, Huang D, Lei J, Zhang Y, Liu Z, Chu Q, Fan Y, Zhang S, Jing Y, Esteban CR, Wang S, Belmonte JCI, Qu J*, Zhang W*, Liu GH*. SIRT2 counteracts primate cardiac aging via deacetylation of STAT3 that silences CDKN2B. Nature Aging. 2023. 3(10):1269-1287.