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基因让你更加长寿吗?科学家用实例帮你解答

首页 » 《转》译 2016-04-22 转化医学网 赞(8)
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导读
看着妻子Nonie Hickle一头乌黑的秀发,Vincent大吃一惊。他指着妻子的一头乌发大呼道:“一根白头发都没有!”Nonie同样有点吃惊,她甚至觉得这一切都来得优点诡异。不管怎么说,Nonie都已经是91岁高龄了。


  看着妻子Nonie Hickle一头乌黑的秀发,Vincent大吃一惊。他指着妻子的一头乌发大呼道:“一根白头发都没有!”Nonie同样有点吃惊,她甚至觉得这一切都来得优点诡异。不管怎么说,Nonie都已经是91岁高龄了。
  从统计学上将,生活在圣迭戈的Hickle已经到了疾病高发的年纪。一般情况下,像她这样的91岁高龄老人都会患有心血管疾病、癌症或者心衰竭。但是迄今她都没有患过以上任何一种疾病。说实话,Hickle仅仅感觉到她的听力在过去几年有点变差。如果还要吹毛求兹的话,那么也就是她那一点点的小高血压可以算得上是健康问题了。你如果跟这个1米49的90多岁韩裔美国人在大街上碰面的话,你可定会觉得她连70岁都不到。
  Eric Topol:特别的基因使你长寿
  到底是什么原因使Hickle如此健康?圣迭戈Scripps转化科学研究所的心脏病学家Eric Topol或许可以告诉我们答案。
  作为一位知名心脏病专家的同时,Topol也是一位数字化健康的倡议者。在确信所有健康高龄老人都拥有可追踪的明显特征(比如患精神分裂或者身高极高)之后,他在2008年提出了“健康”项目(“Wellderly” project)。最近,顶级杂志Cell对Topol领导的一项大型人群遗传学分析项目进行了报道。
  Topol对600位身体异常健康的老年人做了基因组分析,他认为像Hickle一样的人都拥有一些列特殊的基因,这些基因可以产生对诸如老年痴呆症和冠心病等老年疾病的抵抗力。但到目前为止他仍然没能找到确凿的证据。TopolCell论文的共同作者来自生物信息学公司Cypher Genomics,他们认为他们的这一成果仅仅是一项伟大发现的开始,他们准备将这一项目的数据公开,促使学界有兴致的研究者们共同探索维持高龄老年人身体健康的终极因素。
  虽然Topol本人并没能定位基因组中的青春之泉,他的研究仍然可以称得上是一次开创性的尝试,这种对于健康人的遗传学分析相对于针对并患来说更具有识别健康基因与变异的现实意义。也正是因为Topol的工作,Alphabet旗下的生命科学部门Verily启动了其健康人研究项目。无独有偶,除了Topol与Verily之外,一个称为Resilience Project的项目也在寻找那些让人们免受孟德尔遗传疾病致病基因侵害的原因。(纽约西奈山陈荣等人前几天发表在NatureBiotech的“遗传英雄”研究,早期也称为基因超人。)
  对于健康高龄老年人的深入研究在某种意义上会成为保健药物开发的巨大福利,减轻了全球老年人所承受的大量痛苦,帮助控制人口老龄化医疗费用飞涨。
  “今天,我们可以让老年人活的更长久,不管他是患有痴呆、各种各样的癌症、严重的中风还是各种慢性病。”Topol说。“但是想要让八九十岁的老年朋友免受各种疾病侵扰仍然是一个最让我们痴迷也最能给予我们研究动力的课题。”
 Yaniv Erlich:长寿和特殊基因没啥关系
  目前,一些科学家认为高龄老人保持身体健康的原因可能是因为致病基因的不表达或错表达。与众多学者意见一致,纽约基因组中心的合作学者Yaniv Erlich也认为目前学术界对基因老化的机制可谓知之甚少。2013年,Erlich和他的同事们构画了一颗涉及1300万人的家族树,这可家族树对参与者祖先的追溯一致延伸到了15世纪,包括所有人的出生日与死亡日期。通过这可家族树,Erlich发现长寿是遗传特征最低的性状之一。
  “或许是因为一大堆的运气他们才能那么长寿还能在一生中都保持健康的身体。基因能够解释的东西并不是很多。”Erlich说。
  Hickle就能成为一个十分恰当的例子,她的两个姐姐分别在100岁和99岁去世。这也许能够说明长寿具有家族集中性,但是我们也不能无视Hickle两个早夭的哥哥和她很小的时候就已经死去的母亲。
 Luigi Ferrucci:基因与环境共同决定你的寿命
  也有科学家认为与表观遗传学因素相比,你出生时从你爹妈那里遗传到的基因组根本就不会对寿命长短起多大影响。换一句话说,环境和生活经历造成的DNA化学基团改变才在一生中真正决定了你的寿命。在Hickle的一生中,这些环境和生活经历包括穷窘的成长经历与在夏威夷大学希洛分校辍学的教育经历。但是不能不提的是,Hickle一直在享受着一段绵长且幸福的婚姻。
  生活中的表观遗传变异可以引起特定基因的表达上调或下调,在某些情况下甚至起到开关基因表达的作用,影响到疾病发生的具体过程。2005年,一项全球范围的大型双胞胎研究证实了即使是出生时基因组完全相同的双胞胎,随着时间的推移与生活经历的变化,他们基因的活性也会产生巨大的不同。
  “大型的基因组与寿命或健康关联性研究都没能取得理想中的结果,我认为这个秘密的答案就在于基因型-环境型交互作用。”NIH科学家Luigi Ferrucci说。Luigi Ferrucci领导了全球年限范围最长的人类衰老研究,巴尔的摩纵向健康研究(Baltimore Longitudinal Health Study)。
  Ferrucci与近期启动了一项名为GESTALT(平移老化实验室检测的遗传与表观遗传学特征)的研究项目(GESTALT,Genetic and Epigenetic Signatures of Translational Aging Laboratory Testing),试图对衰老的身体、基因、生活环境以及生活习惯间的交互性进行衡量,寻找使这些因素相互影响的内在原因。除了挖掘成百上千的基因组之外,Ferrucci招募了100名志愿者,准备定期采集他们的血细胞,跟踪他们表观遗传学变化。这100位志愿者同时还要接受一系列的测试,来评估他们身体随年龄与生活习惯变化的程度。
  Topol表示他的团队也要研究表观遗传学岁年龄的变化,研究“健康”( Wellderly)基因组如何控制着高龄老人的身体健康,并寻找如何将这种青春之泉赋予他人的细胞。
  在一项最新的研究中,Topol团队将健康高龄老人的一段基因序列插入到了冠心病患者的干细胞中。他们用这种技术研究一个与动脉阻塞密切相关的基因9p21,探究其他基因与调控序列如何影响这一基因的表达。目前,Topol正将他的“健康”项目(“Wellderly” project)申请为世界第一个在人类细胞间进行基因片段准确拼接的项目。

  当冠心病人的干细胞成功接收健康高龄老人的基因片段之后,这些动脉肌细胞的面貌发生了“空前改变”。 Topol说,“我们可以让心脏病患者变成健康人,小菜一碟!”

“Wellderly”project:https://www.scripps.org/research__areas-of-research__genome-and-genomic-medicine-research__wellderly-study(转化医学网360zhyx.com)

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