【Nature子刊】加州大学伯克利分校：年龄和遗传学，谁决定我们如何衰老？

遗传学实际上就不那么重要了

此研究探索了遗传学、衰老和环境的相对影响——这三个因素对约2万个人类基因的表达方式产生了什么样的影响？研究人员发现，随着年龄的增长，相较于遗传变异，衰老和环境更显著地影响着我们许多基因的表达。基因的表达水平——即活性的上升或下降——几乎决定了一切，包括我们激素水平、新陈代谢以及对酶的调动，用以修复机体。

此研究的通讯作者、加州大学伯克利分校综合生物学助理教授Peter Sudmant表示：“你是否知道，你的遗传学（即你从精子提供者和卵子提供者那里得到的东西，以及你的进化历史）是如何影响了你是谁；你的表型——例如身高、体重、是否患有心脏病等？”

“在人类遗传学方面，人们已做了大量的工作，以了解基因是如何被人类遗传变异打开及关闭的。而我们的研究，则旨在探索个人年龄对此过程的影响。我们找到的第一个结果是：随着你年龄的增长，你的遗传学实际上就不那么重要了。” Sudmant教授总结道。

换句话说，虽然在我们相对年轻时，个体基因组成可以帮助预测我们的基因表达；然而随着我们逐渐变老（在此研究中为年龄超过55岁），个体基因组成在预测哪些基因将增强活性或活性减弱，将变得不那么有用。例如，一对双胞胎具有相同的基因集；但随着年龄的增长，他/她们个体间的基因表达谱（gene expression profiles）会变得不同。这意味着他/她们各自将以不同的方式老去。

Sudmant教授表示，对于那些把衰老疾病与人类遗传变异相关联的努力而言，这些发现具有重大意义：这类研究也许应该减少对遗传变异的关注——这些遗传变异旨在影响基因表达、为相关药物提供靶标。

Sudmant教授补充：“可以说，几乎所有的人类常见疾病都是衰老相关疾病：阿尔茨海默氏症、癌症、心脏病和糖尿病等。随着年龄的增长，这些疾病的患病率也随之增加。大量的公共资源已被用于识别遗传变异——这些变异使得你更易患上这类疾病。然而，我们的研究表明，事实上，随着年龄的增长，基因对于基因的表达已不那么重要了。因此，也许，当我们试图确定引起这些衰老疾病的原因时，我们需要注意这一点。”

Sudmant教授和他的同事于10月3日在《自然通讯》（Nature Communications）杂志发表了他们的研究结果。

https://www.nature.com/articles/s41467-022-33509-0

梅达瓦尔突变累积理论

此研究的发现与梅达瓦尔假设（Medawar's hypothesis）相一致：我们年轻时被打开（turned on）的基因更容易受到进化的限制，因为这些基因对于我们生存、繁殖至关重要；而那些在我们达到生育年龄后才表达的基因，则受到了较少的进化压力。因此，我们可以期望，基因在生命后期的表达方式会有更多的变化。

Sudmant教授解释道：“我们都以不同的方式衰老。年轻人有着彼此更为相近的基因表达模式；而老年群体则彼此各不相同——这就像随着时间之流漂移的竹筏，基因表达模式变得越来越不稳定。”

此研究在广泛的组织和个体间，同时对衰老及基因表达进行了研究。他和他的同事们建立了一个统计模型来评估遗传学和衰老在近1000个人的27个不同人体组织中的相对作用。研究者发现，衰老的影响在各组织间差异很大——超过20倍。

“在你身体的所有组织中，遗传学的重要性大致相同——在一种组织或另一种组织中，我们不能说遗传学在某种组织中扮演着更重要的角色。但在不同种类的组织之间，衰老所扮演的角色有着不同的重要性——在你的血液、结肠、动脉、食道和脂肪组织中，年龄在驱动你的基因表达模式方面，比你的遗传学发挥着更强的作用。”

Sudmant及其同事还发现，Medawar的假设并不适用于所有组织——令人惊讶的是，在五种类型的组织中，进化的重要基因在老年人中表达得更高。

“从进化的角度来看，在你仔细观察这些组织之前，这些基因应该被打开是违反直觉的，”Sudmant说。这五种组织恰好是在我们的一生中不断翻转的组织，并且还产生了最多的癌症。每当这些组织自我替换时，它们都有可能产生可能导致疾病的基因突变。

“我想这告诉我们一些关于进化的局限性，”他说。“例如，你的血液总是需要扩散才能让你活下去，所以这些超级保守的、非常重要的基因必须在生命后期被打开。这是有问题的，因为这意味着这些基因将容易受到体细胞突变的影响，并以一种糟糕的、癌变的方式永远开启。所以，它给了我们一个关于生活局限性的一点点视角。它限制了我们继续生活的能力。

Sudmant教授指出，该研究间接表明了对环境衰老的影响，这是除年龄和遗传学以外的所有因素的影响：我们呼吸的空气，我们喝的水，我们吃的食物，以及我们的体育锻炼水平。环境相当于基因表达随年龄变化的三分之一。

Sudmant正在对其他几种生物体（蝙蝠和小鼠）的表达基因进行类似的分析，以了解它们之间的差异以及这些差异是否与这些动物的不同寿命有关。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2022-10-age-genetics-important.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。