男性DNA中发现关键长寿因子!
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2017年6月,据研究人员于报告,一种常见的基因突变与男性寿命的延长相关,大约可以延寿10年。
根据《科学进展》(Science Advances)杂志的描述,该突变似乎对女性没有任何影响。尽管如此,它还是被添加到可对人类寿命产生影响的那一列短短的基因变异型名单中。通过对这些基因的研究,科学家们或许能设计出模拟这些基因功效的药物,进而延缓衰老。但是找到这些基因的历程却往往是漫长而艰辛的。
在“我们到底能活多久”这个话题上,后天的营养比先天条件有着更强力的影响。比方说,1875年时,德国人的平均寿命不到39岁,而现在已经超过80岁了。德国人多出的那几十年寿命既不是由进化带来的,也不是因可延长寿命的基因突变造成的。而是因为他们获得了洁净的饮用水、现代医学以及其他保护生命的措施。
尽管如此,遗传无疑在人类寿命中发挥着重要作用。例如,许多研究表明,拥有相同基因的同卵双胞胎比异卵双胞胎更倾向于拥有相似的寿命长度。
2001年,在一项针对宾夕法尼亚州阿米什农民的研究中,研究人员发现近亲之间的寿命长度比远亲有更高的相似度。
研究证实,遗传因素对寿命长度的影响与其引发高血压的影响一样大。但是,对人类DNA的大规模研究只找到了极少数对寿命长度有着明确影响性的基因。阿尔伯特•爱因斯坦医学院的遗传学家尼尔•巴尔兹莱(NirBarzilai)表示:“这真让人失望。”
研究人员从基础生物学的线索中碰到了更好的运气。例如,在许多物种中,动物的体型大小与其寿命长短有着相关性。
以色列海法大学的遗传学家、巴尔兹莱博士的同事吉尔•阿兹蒙(Gil Atzmon)说道:“不管是狗、苍蝇、老鼠,还是其他什么动物,个头越小寿命越长。”这样的研究结果引导着研究人员更加仔细的审视能够引发身体生长的分子。其中最为重要的就是生长激素,它由大脑产生并流向全身。
生长激素作用于细胞,与叫做生长激素受体的细胞表面分子相结合。该信号可刺激细胞更快生长。细胞也会释放自己的信号分子,叫做生长因子。
大约有1/4的人的生长激素受体基因发生了突变——一截DNA丢失了。拥有该突变的人也能产生可工作的受体,但是这些受体的形态有轻微的不同。2000年的一项研究表明,该突变可能会导致儿童矮小。
身高与寿命之间的联系引起了阿兹蒙博士及其同事的思考——这个基因突变是否对人类寿命长短也有影响?
研究人员对567名年龄超过60岁的阿什肯纳兹犹太人以及他们孩子的生长激素受体基因进行了测序。在此之前,巴尔兹莱博士已经对这些人进行了多年的研究。
他们发现,超百岁的男性人群中有12%出现了该基因突变。这个比例大约比70岁男性人群中的比例高3倍。然而在女性人群中,这两个年龄组中出现该基因突变的比例大约一致。
阿兹蒙博士和他的同事们继而对来自美国、法国和阿米什社区的3组长寿人群的该基因进行检测,研究对象总数达814人。在这3组实验对象中,研究人员观察到了同样的影响。在男性人群中,生长激素受体基因突变与大幅的长寿相关。
美国加利福尼亚州拉荷亚的斯克利普斯转化科学研究所的基因组信息学主任阿里•托尔卡玛尼(Ali Torkamani)说:“对我来说,这项研究结果很有说服力。”托尔卡玛尼博士并未参与该项新研究,他表示该项研究首次建立起生长激素受体与长寿之间的联系。
荷兰莱顿大学医学中心的遗传学家伊莱恩•斯莱格布姆(P.ElineSlagboom)表示:“我绝对相信,这项研究有着闪光点。”但是她对于研究结果仍持保留意见,因为在这项研究中,只有男性人群显示出了这种影响,而且研究样本的规模相对较小。她说:“这需要更大规模的研究。”
2008年,巴尔兹莱博士和他的同事们发现了另一种生长相关基因的突变能够延长寿命。这次,只在女性人群中显示出效果。结合这项新课题成果,该项研究表明男性和女性通向长寿的遗传途径是不同的。但是研究人员尚未弄清这些遗传途径到底是什么。巴尔兹莱博士表示:“整个问题令我们感到震惊。”
新研究同时也揭示了寿命长度与身高之间的相关性,它远比科学家预想的复杂得多。
他们曾经预测拥有该基因突变的长寿男性会比较矮小。然而,真相却大相径庭:这种基因突变使得男性身高增高了约1英寸。
巴尔兹莱博士和他的同事们猜测,这种基因突变触发了男性体内生长刺激信号的一系列变化,使得细胞对低水平生长激素敏感度降低。然而,当生长激素水平激增时,这些细胞分裂的速度要比没有发生这种基因突变的男性要快。不知是何缘故,受体扩大了生长刺激信号的增长。
这种敏感性可能会刺激青春期男孩的成长,这时他们的身体内充满着生长激素。但是成年后激素数量下降,他们的细胞可能会分裂得更慢,并且他们自身可能会停止产生促进生长的分子。
大量研究表明,生长信号过盛会加速衰老。有一种理论认为,机体在细胞生长和修复分子损伤之间可能存在着一种权衡。生长激素受体发生突变的男性可能会在修复机体损伤方面投入更多的资源,从而延缓衰老的进程。
近年来,一些医生会给病人开生长激素,用以恢复青春并增强他们的体力。巴尔兹莱博士说,这项新研究表明,使生长激素维持在低水平实际上可能是延长寿命的一种更好的方式。他说:“我们担心采用这样的治疗方法可能会适得其反。”
现在,巴尔兹莱博士和他的同事们希望通过降低老年人的生长激素水平来模拟新发现的突变的影响。
他们已经用一种叫做二甲双胍的糖尿病药物在动物实验中获得了很不错的结果。
巴尔兹莱博士说:
梦想就快实现了。