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早在一個(gè)世紀(jì)前，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)，減少熱量攝入可以顯著延長(zhǎng)某些動(dòng)物物種的壽命。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究也表明禁食療法或熱量限制的健康益處。然而，這背后的生物學(xué)機(jī)制是什么，科學(xué)家們?nèi)匀徊磺宄＝?，坦普爾大學(xué)（LKSOM）劉易斯·卡茨醫(yī)學(xué)院（Lewis Katz School of Medicine）的研究人員已經(jīng)突破了這一障礙。在9月14日發(fā)表于Nature Communications上的新文章中，他們首次闡明伴隨衰老的表觀基因組變化速率與多個(gè)物種的壽命有關(guān)，而卡路里限制減緩了這一變化過(guò)程，這或許能夠解釋熱量限制對(duì)壽命的影響。

“我們的研究表明，表觀遺傳漂變，比如隨著時(shí)間基因組DNA甲基化水平上升或下降，在不同物種中發(fā)生的速度不一樣，小鼠最快，其次是猴子，最后是人類?！?LKSOM的醫(yī)學(xué)博士Jean-Pierre Issa解釋說(shuō)。這些發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么小鼠平均壽命只有2到3年，恒河猴約25年，人類卻能活到70或80歲。

諸如DNA甲基化一類的化學(xué)修飾控制著哺乳動(dòng)物的基因，它就像一個(gè)書簽標(biāo)記著基因應(yīng)該何時(shí)被使用——這種現(xiàn)象被稱為表觀遺傳學(xué)?！凹谆Ｊ皆谡麄€(gè)生命周期中穩(wěn)定地漂變，在基因組的某些區(qū)域增加，而在其他區(qū)域則減少。”Issa博士說(shuō)。以前的研究表明，這些變化隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生，但它們是否與壽命有關(guān)還不得而知。

1甲基化水平隨年齡改變，并影響壽命

Issa博士的研究小組檢查了小鼠、猴子和人類不同年齡個(gè)體血液中DNA的甲基化模式。小鼠年齡從幾個(gè)月到三年不等，猴子從不到一歲到30歲不等，而人類從0歲到86歲（臍帶血被用來(lái)代表0歲）。通過(guò)深度測(cè)序技術(shù)，他們分析了與年齡有關(guān)的DNA甲基化變化，揭示了不同的甲基化模式：在年齡較大的個(gè)體中增加的甲基化基因組位點(diǎn)在年輕個(gè)體中并沒有甲基化。

在隨后的分析中，研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著衰老甲基化增加的基因區(qū)域，基因表達(dá)發(fā)生了顯著的下降，而甲基化程度降低的區(qū)域，基因表達(dá)增加。在調(diào)查了一系列受年齡相關(guān)的甲基化影響的基因后，研究人員發(fā)現(xiàn)了甲基化漂變與壽命之間的反比關(guān)系。換句話說(shuō)，表觀遺傳變化的越大，發(fā)生的越快，物種的壽命就越短。