——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
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長壽老人在其一生中都保持相對健康的身體狀態(tài),延緩甚至避免了一些老年病的發(fā)生,如心血管疾病、糖尿病、阿爾茨海默氏癥、腫瘤等。并且長壽老人的后代在一定程度上繼承了這樣的生存優(yōu)勢。
自從文明出現(xiàn)以來,人們就在尋找長壽的線索,并試圖延長人類的壽命??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn),在人們40歲以前,通常遺傳因素對壽命的影響約占15%~25%,生活習(xí)慣等外界因素占有非常大的比重,換句話說,年輕時愛不愛惜身體,對壽命的影響是很大的。而到了40歲以后,遺傳的作用開始越來越凸顯,并且隨著年齡的增長,遺傳因素的比重也越來越大。
美國葉史瓦大學(xué)研究顯示,百歲老人的長壽原因中遺傳占了70%,也就是說,活到這個歲數(shù),拼的就是誰的基因好了。
長壽位點說了算
衰老是長壽的宿敵,但長壽又是人群中客觀存在的極度衰老現(xiàn)象。長壽老人,特別是百歲老人,往往能逃脫或延緩常見衰老相關(guān)疾病如腫瘤、心血管疾病、老年癡呆等的困擾,不僅如此,其后代發(fā)生衰老相關(guān)疾病的概率也顯著低于一般人群。研究認(rèn)為普通人群長壽的遺傳力在25%左右,盡管一些研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一系列和長壽相關(guān)的遺傳突變位點,但是絕大部分位點在不同人群中并沒有得到重復(fù),其中一個重要原因是種族的差異。
中科院昆明動物所孔慶鵬研究組的何永捍、逯翔等選擇了18個與長壽具有潛在相關(guān)性的單核苷酸多態(tài)性位點,在中國四川省都江堰市的567例長壽老人和508個年輕對照者中進(jìn)行了進(jìn)一步研究。
他們發(fā)現(xiàn),F(xiàn)OXO3基因的rs13217795焦點和ATM基因的rs189037位點與長壽表型顯著相關(guān)。更重要的是,該項研究首次發(fā)現(xiàn)類胰島素生長因子受體結(jié)合蛋白3 (IGFBP-3)的rs11977526 位點和長壽顯著相關(guān)。FOXO3和IGFBP-3是胰島素/類胰島素生長因子受體信號通路中的重要組成部分,而ATM跟機(jī)體的氧化應(yīng)激水平顯著相關(guān)。
“這項研究進(jìn)一步表明胰島素信號通路和氧化應(yīng)激在影響長壽中的重要作用?!笨讘c鵬研究組在此結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)探索。
DNA甲基化是關(guān)鍵
不過,科學(xué)家最近獲得了一些不一樣的研究發(fā)現(xiàn)。
“長壽老人和普通對照的疾病易感基因位點頻率并無顯著差別,提示其他遺傳因素可能在長壽過程中發(fā)揮更重要的作用。表觀遺傳因子,特別是DNA甲基化,被發(fā)現(xiàn)與個體衰老以及年齡相關(guān)疾病緊密聯(lián)系,但DNA甲基化在人類長壽中的作用還不十分清楚。”孔慶鵬團(tuán)隊利用甲基化DNA免疫共沉淀測序技術(shù)比較了云南、四川、海南、廣西4個地區(qū)的長壽百歲老人和普通年輕人的全基因組DNA甲基化模式差異。
之所以選擇這些地方,是因為廣西巴馬、四川都江堰、海南、云南都是中國長壽人群比較集中的地方,比較適合對于人群遺傳背景的研究。
“而且我們前期對海南、四川的長壽老人進(jìn)行過健康狀況調(diào)查,他們患年齡相關(guān)性疾病的頻率較普通老年人要低,所以選擇這兩個地方的長壽老人進(jìn)行研究還是比較有代表性的?!毙じ惠x告訴記者,他主要從事數(shù)據(jù)分析、挖掘相關(guān)工作。
他們的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)626個具有顯著甲基化差異的區(qū)域。研究組進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),與這些差異甲基化區(qū)域相關(guān)的基因明顯富集于與衰老相關(guān)的疾病,包括心血管疾病、?裝型糖尿病、中風(fēng)以及阿爾茨海默氏癥等。
研究組還比較分析了高加索百歲老人的全基因組甲基化數(shù)據(jù),進(jìn)一步驗證了該發(fā)現(xiàn)。
該項研究表明,長壽老人的確擁有特殊的DNA甲基化模式,可以通過抑制衰老相關(guān)疾病易感基因的表達(dá),延緩這些疾病的發(fā)生,促進(jìn)長壽性狀產(chǎn)生。該研究結(jié)果已于近期發(fā)表在國際生物學(xué)期刊《公共科學(xué)圖書館—綜合》上。
探索長壽奧秘
據(jù)悉,該研究是國家“973”計劃項目“內(nèi)臟器官衰老與相關(guān)老年疾病防治的基礎(chǔ)研究”中一項課題,而長壽遺傳機(jī)理研究是孔慶鵬課題組一個重要研究方向。
“針對這一問題,我們主要是對長壽老人(百歲老人)的生存優(yōu)勢進(jìn)行機(jī)制探索,這些長壽老人在其一生中都保持相對健康的身體狀態(tài),延緩甚至避免了一些老年病的發(fā)生,如心血管疾病、糖尿病、阿爾茨海默氏癥、腫瘤等。并且長壽老人的后代在一定程度上繼承了這樣的生存優(yōu)勢。通過比較長壽老人與一般人群DNA甲基化模式,基因表達(dá)、基因突變等差異,篩選長壽/衰老相關(guān)的重要遺傳因子,并對篩選到的候選基因進(jìn)行功能驗證,可以幫助我們理解這些遺傳因子對人類長壽的影響機(jī)制?!闭n題組的何永捍博士、劉耀文、吳煥主要從事功能驗證方面的工作。
研究人員表示:促進(jìn)長壽性狀產(chǎn)生的原因,至今仍不清楚。與此同時,通過對長壽遺傳相關(guān)因素的研究,不但有助于深入理解可能影響(延緩)衰老進(jìn)程的遺傳因子,而且還可能對了解衰老相關(guān)疾病的遺傳機(jī)制提供新的線索。通過研究長壽老人健康長壽的遺傳機(jī)制,一方面是嘗試回答為什么長壽老人及其后代能“健康衰老”;更重要的是,通過研究長壽的遺傳因子,特別是一些保護(hù)性因子,來幫助我們制定一些老年病的防治策略,提高老年人的生活質(zhì)量,降低人口老齡化帶來的社會和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2015-04-27 第6版 進(jìn)展)
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