作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2021/5/6 16:26:50
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长寿老人的基因果然不同
研究发现105岁以上长寿老人能更有效地修复DNA

 

近日,意大利博洛尼亚大学的研究人员发现,105岁以上的长寿老人往往拥有独特的基因背景,这使得他们的身体能更有效地修复DNA。相关研究结果发表于5月4日《eLife》。这是人类首次对“极长寿”人群的基因组进行如此详细的解码,为解释他们为什么能长寿以及避免与年龄有关的疾病提供了线索。

该研究第一作者、意大利博洛尼亚大学副教授Paolo Garagnani解释:“衰老是多种慢性疾病的一个常见风险因素,该研究探究了105岁以上长寿老人的遗传学情况,有助于了解如何避免与年龄相关的疾病。”

Garagnani及其同事招募了81名105岁及以上来自意大利半岛的老人,以及同一地区36名平均年龄为68岁的健康人士。研究人员采集了所有参与者的血液样本,并进行了全基因组测序,以寻找两组老人之间的基因差异。随后,研究人员还将研究结果与此前发表的另一项研究的基因数据进行了交叉核对,该研究分析了333名100岁以上的意大利人和358名60岁左右的人。

最终,研究人员确定了5种常见的基因变化,分布在COA1和STK17A基因之间,且这种基因差别在105+/110+年龄组中更常见。通过与此前公布的数据进行交叉核对,研究人员在100岁以上的人群中也发现了相同的变异,分析预测显示,这种遗传变异可能调节三个不同基因的表达。

其中,最常见的基因变化与某些组织中STK17A基因活性增加、COA1基因活性降低和BLVRA基因表达增加有关。STK17A基因涉及三个对细胞健康很重要的领域:协调细胞对DNA损伤的反应,鼓励受损细胞经历程序化细胞死亡,以及控制细胞内危险活性氧的数量。这些是许多疾病(如癌症)发生和发展的重要过程。COA1基因对细胞核和线粒体之间的正常交流非常重要,线粒体功能障碍是衰老的关键因素。BLVRA基因可以消除危险的活性氧,对细胞健康非常重要。

该研究资深作者、博洛尼亚大学高级助理教授Cristina Giuliani说:“以前的研究表明,DNA修复是跨物种延长寿命的机制之一。我们的研究表明,人类也是如此。”研究数据显示,在一定程度上,活到生命最后几十年的人的自然多样性与遗传变异有关,遗传变异让半超级百岁老人拥有了一种特殊能力,能有效地管理生命过程中的细胞损伤。

研究小组还测量了每个年龄组的人一生中自然发生的突变数量。他们发现,在测试的7个基因中,105岁以上或110岁以上的人群中,有6个基因的突变负担要低得多。这些人似乎避免了与年龄相关的破坏性突变的增加,这可能有助于保护他们免受心脏病等疾病的侵袭。

该研究第一作者、意大利维罗纳大学教授Massimo Delledonne说:“这项研究首次对极端长寿人群进行了高覆盖率的全基因组测序,使我们能够观察老年人遗传和自然发生的基因变化。”

博洛尼亚大学免疫学名誉教授Claudio Franceschi表示,该研究结果表明,DNA修复机制和特定基因的低突变负担是保护长寿人士免受年龄相关疾病影响的两大核心机制。

相关论文信息:https://doi.org/10.7554/eLife.57849

 
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