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本報(bào)訊?近日,意大利研究人員發(fā)現(xiàn),105歲以上的長壽老人往往擁有獨(dú)特的基因背景,使其身體能更有效地修復(fù)DNA。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表于eLife。這是人類首次對(duì)“極長壽”人群基因組進(jìn)行如此詳細(xì)的解碼,為解釋他們?yōu)槭裁撮L壽,以及避免與年齡有關(guān)的疾病提供了線索。
該研究第一作者、博洛尼亞大學(xué)副教授Paolo Garagnani及其同事招募了81名105歲及以上的老人,以及同一地區(qū)36名平均年齡為68歲的健康人士。研究人員采集了所有參與者的血液樣本,并進(jìn)行了全基因組測(cè)序,以尋找兩組老人之間的基因差異。隨后,研究人員將結(jié)果與此前發(fā)表的另一項(xiàng)基因研究(分析了333名100歲以上的意大利人和358名60歲左右的人)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了核對(duì)。
最終,研究人員確定了5種常見的基因變化,它們分布在COA1和STK17A基因之間,且在105+/110+年齡組中更常見。通過與此前公布的數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉核對(duì),研究人員在100歲以上的人群中也發(fā)現(xiàn)了相同的變異。分析顯示,這種遺傳變異性可能調(diào)節(jié)3個(gè)不同基因的表達(dá)。其中,最常見的基因變化與某些組織中STK17A基因活性增加、COA1基因活性降低和BLVRA基因表達(dá)增加有關(guān)。
STK17A基因涉及對(duì)細(xì)胞健康至關(guān)重要的3個(gè)領(lǐng)域,即協(xié)調(diào)細(xì)胞對(duì)DNA損傷的反應(yīng)、支持受損細(xì)胞經(jīng)歷程序化細(xì)胞死亡,以及控制細(xì)胞內(nèi)危險(xiǎn)活性氧的數(shù)量。這些是許多疾?。ㄈ绨┌Y)發(fā)生和發(fā)展的重要過程。COA1基因?qū)?xì)胞核與線粒體之間的正常交流非常重要,線粒體功能障礙是衰老的關(guān)鍵因素。BLVRA基因則可以消除危險(xiǎn)的活性氧,對(duì)細(xì)胞健康也很重要。
該研究資深作者、博洛尼亞大學(xué)高級(jí)助理教授Cristina Giuliani說:“以前的研究表明,DNA修復(fù)是跨物種的壽命延長機(jī)制之一。我們的研究表明,人類也是如此?!毖芯繑?shù)據(jù)顯示,一定程度上,人類在生命最后幾十年中,其自然多樣性與遺傳變異有關(guān),后者讓半數(shù)百歲老人擁有了一種特殊能力,能有效地管理生命過程中的細(xì)胞損傷。
研究小組還測(cè)量了每個(gè)年齡組的參與者一生中自然發(fā)生的突變數(shù)量。他們發(fā)現(xiàn),在測(cè)試的7個(gè)基因中,105歲以上或110歲以上的人群,有6個(gè)基因的突變負(fù)擔(dān)要低得多。這些人似乎避免了與年齡相關(guān)的破壞性突變的增加,這可能有助于保護(hù)其免受心臟病等疾病的侵襲。
該研究第一作者、維羅納大學(xué)教授Massimo Delledonne說:“這項(xiàng)研究首次對(duì)極端長壽人群進(jìn)行了高覆蓋率的全基因組測(cè)序,使我們能夠觀察老年人遺傳和自然發(fā)生的基因變化。”
博洛尼亞大學(xué)免疫學(xué)名譽(yù)教授Claudio Franceschi表示,該研究結(jié)果表明,DNA修復(fù)機(jī)制和特定基因的低突變負(fù)擔(dān)是保護(hù)長壽人士免受年齡相關(guān)疾病影響的兩大核心機(jī)制。(辛雨)
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.7554/eLife.57849
《中國科學(xué)報(bào)》 (2021-05-07 第2版 國際)