为什么普通的sh只活了两年,而鲍德鲸生存了两个世纪?答案能否给我们提示如何延长自己的人类生命?
每种物种的最大寿命是使用其最长寿命成员的年龄估算的,并且这些寿命因哺乳动物之间的数量级而有所不同。现在 ,科学家建议“表观遗传学”至少可以部分解释这些差异 。他们最初在2023年11月将其发现发布到预印度数据库 Biorxiv,在星期五(6月7日),该研究发表在《杂志》上 科学进步。
虽然“遗传学”是对基因的研究 ,但“表观遗传学 ”是对增强或限制其表达的基因的化学修饰的研究,控制了哪些基因已打开或关闭。这些修改长期以来一直是 与衰老有关,但新研究表明它们在确定最大年龄方面也发挥了作用 。
一种修饰是DNA甲基化 ,将称为甲基的分子添加到胞嘧啶(C)中,这是DNA代码中的四个“字母”之一。当C位于DNA中所谓的CpG位置旁鸟嘌呤(G)碱基旁边时,通常会发生甲基化。
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锁定在CpG位点上的甲基控制基因表达 影响哪种调节蛋白可以附着在DNA上 。这些蛋白质可以促进或阻断基因表达,但是甲基化会改变DNA分子的形状 ,从而或多或少地结合蛋白质。
研究人员使用348种哺乳动物物种的表观遗传数据,训练了 机器学习算法 根据CpG甲基化模式预测每个物种的最大寿命。该算法预测了每个物种的最大寿命,但不是任何一个人的寿命 。甚至可以预测物种的最大寿命,而不知道样品来自哪种物种 , 新科学家 报告。
该研究表明,CPG甲基化与最大寿命相关,但尚未确定因果关系。
“我认为了解物种寿命的内在差异&mdash是一个引人入胜的第一步:该领域已经讨论了很长时间了 , ” 詹姆斯·怀特他在研究杜克大学(Duke University)的老化,没有参与这项工作,而是与作者合作在其他项目上合作 。
该算法对每个物种产生了球场预测 ,这意味着每个哺乳动物都不是完全准确的。它预测,沙漠仓鼠的最高年度为4。8年,完全与有记录的年龄相匹配 ,但它预测人类最多可以生活98岁,即使人类 众所周知能达到119。分析的另一个局限性是,CPG甲基化在血液和皮肤等组织之间有所不同 ,因此不同的样品产生了不同的预测 。
在这项研究中未探索的其他表观遗传因素也可能导致最大寿命—例如,组蛋白。这些充当“线轴”,使DNA像螺纹一样使其从可以激活基因的酶隐藏,并与甲基化的DNA相互作用以调节基因。CpG甲基化 确定哪些DNA的拉伸优先缠绕 例如 ,组蛋白 。
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但是,研究合着者 Vera Gorbunova罗切斯特大学的一名表观遗传学家说 ,很难将跨哺乳动物基因组的组蛋白映射到与当前技术的CPG甲基化模式相同的细节。
直到科学家发现表观遗传学如何影响衰老的基础生物化学之前,目前尚不清楚治疗靶向这些表观遗传特征是否可以提高寿命 。
展望未来,“学习这些DNA甲基化模式是否与与已建立的衰老标志有关的过程(例如DNA修复)相关 ,这将是令人着迷的, ” 阿迪夫·约翰逊不参与该作品的Tally Health Eming Research Company的生物生产学家在一封电子邮件中告诉Live Science。
约翰逊说:“在我看来,我们离人类的最大寿命还远远不远。”“我认为我们需要对衰老的生物学的更深入 ,更全面的理解,才能成为一个近乎未来的现实 。”
怀特同意,表明促进生命跨度的因素与长寿命物种中的其他基因一起演变 ,并且如果引入不同基因组的短寿命物种,可能不会引起相同的有益效果。但是,Gorbunova希望找到研究的治疗应用。她说,有一天有可能靶向在CPG上安装或去除甲基的表观遗传酶 。
她说:“这些酶可以很有选择性;我们只需要了解如何正确调整它们。 ”这样做可能会提高寿命或缓慢的衰老 ,但就目前而言,这仍然是投机性的。
编者注:这个故事于2023年12月11日首次出版,并于2024年6月7日在相关研究的杂志上发布后于2024年6月7日更新。
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