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寿命能推算吗加州大学科学家提出“预测方法”

作者:畜牧业
出处:www.lunrr.com
时间:2019-12-05

作者:袁亦学资料来源:中国科学新闻,发布日期:2018/11/16 8336059:06

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可以计算预期寿命吗?加州大学科学家提出“预测方法”

■我们的记者袁亦学

从古至今,从国内外,从炼金术到现代科学,永生似乎是人类的追求。

但是如果你想延缓衰老,你必须首先了解是什么导致衰老。 最近,加州大学洛杉矶分校(UCLA)生物统计学家史蒂夫霍瓦特发现了一种预测一个人生命周期的方法:基于300~500个脱氧核糖核酸甲基化标记,将一个人的身体与他的实际年龄进行比较,然后观察衰老是异常快还是异常慢,然后推断他的寿命

遗传老化代码

事实上,霍瓦特的研究小组几十年前就开始了这项实验,从美国和欧洲的超过人类血液样本中收集了脱氧核糖核酸 然后,研究人员通过各种分子生物学方法测量每个人的衰老速度,包括horvath在2013年开发的表观遗传时钟方法。

两年前,英国剑桥巴巴拉姆研究所和欧洲生物信息学研究所的研究人员也发现了一个小鼠表观遗传时钟。 研究人员根据小鼠基因组329个位点的甲基化变化预测了小鼠的年龄,准确率为3.3周。 基于这一准确性,人类的平均寿命是85岁,而老鼠的平均寿命是3岁。 可以看出,小鼠表观遗传时钟精度优于5% 结果发表于2017年《基因组生物学》(基因生物学)

“老鼠表观遗传衰老时钟令人兴奋,因为这个表观遗传时钟可能代表哺乳动物衰老的基本特征。 如果人类表观遗传衰老时钟能够被识别,这将是衰老领域的一个重大突破。 扬州大学表观遗传学和表观基因组学研究所所长兼教授崔祢衡在接受《中国科学报》记者采访时解释说

但崔祢衡同时强调:“根据上述研究结果,利用表观遗传学时钟预测衰老和长寿是可能的,但时机尚未成熟,需要进一步深入研究。” "

表观遗传学和衰老

为了理解表观遗传学和衰老之间的直接关系,我们必须首先理解表观遗传学的概念。 这是生物学家瓦丁顿在他的书《现代遗传学导论》中首次提出的。 1996年,美国科学家詹姆斯赫尔曼(James Herman)和斯蒂芬贝林(Stephen B Baylin)发明了甲基化特异性检测技术(MSP)。通过这项技术,发现肿瘤抑制基因启动子区的CpG在肿瘤细胞中高度甲基化。 这使得科学家开始意识到表观遗传信息的重要性,例如人类健康中的脱氧核糖核酸甲基化。

一般来说,表观遗传学是指基因表达的可遗传变化,而不改变基因的核苷酸序列。 也就是说,生物体或细胞的特征或特性是特定基因型和环境相互作用的结果。即使脱氧核糖核酸序列本身没有改变,基因的活性也可以改变。 表观遗传的主要功能是通过脱氧核糖核酸甲基化、组蛋白修饰等来调节基因表达。空 表观遗传现象很多,如基因组印记、母体效应、染色体失活等。

表观遗传学实际上有点像玻璃球棋盘上的小圆坑,它限制棋子的移动并固定它们的位置 中国科学院生物物理研究所研究员朱冰给记者们举了一个生动的例子 表观遗传系统的存在使得多细胞生物能够实现细胞分化,从而产生数百种具有相同基因组的不同类型的细胞。表观遗传系统也限制了细胞的随机变化,使细胞类型稳定在几十万个,而不是无限增加。 这样,人们可以成为“合格的多细胞生物”

horvath的表观遗传时钟是一种检测脱氧核糖核酸甲基化状态的算法。该算法可以非常准确地估计年龄。这种判断不仅基于细胞本身,还基于其生长环境。 例如,白细胞的生命周期可能只有几天或几周,但它带有供体的生命特征。 此外,除了白细胞,从大脑、结肠和许多其他器官中提取的脱氧核糖核酸也包含人体的重要特征。 这种判断寿命的方法误差仅在3.6年以内。 此外,如果捐赠者提供特定的组织,精确度会更高。例如,如果唾液样本单独给出,误差将减少到2.7年。给定特定的白细胞,误差可以在1.9年内控制,等等。

在这项研究中,朱冰持保守观点:“目前,这项研究仍有点像先射箭,然后在射箭的位置画靶心。需要完成更多的研究。” “他认为,尽管实验已经证明表观遗传基因可能与衰老有关,但它们不能证明两者之间的因果关系。

研究衰老需要时间。

研究衰老并不容易,因为衰老是一个复杂的生命过程,许多因素参与调节并发挥重要作用,包括遗传因素、表观遗传因素和环境因素 更重要的是,目前的研究主要是在动物实验中,但是一个物种的衰老机制是否与另一个物种的衰老机制相同是有争议的。

随着表观遗传学生命科学的发展,表观遗传学与衰老的关系已经成为表观遗传学研究的重要内容之一,“一门新的学科《中国科学报》正在形成” 崔祢衡说

现在人们普遍认为,除了遗传因素在衰老中发挥重要作用外,表观遗传因素可能发挥比预期更大的作用。 表观遗传的变化可以导致基因表达的变化,并可以传递给下一代。 环境因素也会影响衰老 这包括营养缺乏、吸烟、饮酒等。 现有研究证实,这些环境因素可以通过表观遗传影响影响衰老,遗传因素也可以通过表观遗传影响影响衰老。

目前,崔祢衡的研究还涉及老龄化 “我们正在研究干细胞抗衰老和衰老的表观遗传机制 本文主要研究人骨髓间充质干细胞的维持和分化,揭示骨髓间充质干细胞抗衰老、抗炎和免疫调节的分子机制。 此外,还对肿瘤表观遗传学进行了研究。 主要是破解肿瘤发生发展的表观遗传学分子机制,寻找可用于肿瘤早期诊断的分子标志物。 崔祢衡认为,随着相关研究的深入,该学科将会不断完善。

相关纸张信息:

《衰老表观遗传学》 (2018-11-16第八版健康)

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