衰老引起的变化从一个人的外观上就可以明显看出来,比如皮肤松弛、肌肉萎缩、运动能力下降等。然而,在细胞基因水平上发生的变化就更为关键和隐秘。加州大学河滨分校心理学系Chandra A. Reynolds教授带领的研究团队在最新一期的《衰老细胞》期刊上发表了一项研究成果,通过对老年双胞胎的跟踪,发现在衰老的过程中,基因水平的变化和衰老引起的表观遗传改变,是具有相关性的。这项成果或许可以用于预测人群的健康和衰老。
研究人员选择了96对老年双胞胎志愿者,进行了一项长达十年的研究,他们当年的平均年龄为68.89岁。研究对志愿者血液中的基因进行了DNA甲基化位点分析,发现基因的表达并不是一成不变的,会随着时间变化。
DNA甲基化是细胞自身进行差异化表达的方法之一,基因遗传和环境刺激都会引起DNA甲基化的改变。结果表明,10年间,基因遗传因素对DNA甲基化的影响逐渐减小。环境因素,即双胞胎各自的生活经历,对老年群体DNA甲基化的改变影响更大。
遗传因素主要决定了免疫系统和炎症相关途径基因表达的变化,老年人免疫系统逐渐退化的原因很大程度上是基因决定的。有研究表明,基因遗传因素会影响免疫应答,因此可以用来预测人对疾病的易感性,还可以预测死亡率和寿命。
此外,研究还发现,环境因素也会给一些人的免疫系统带来有益处的基因表达变化,会让这些人的免疫系统比其他人更好。环境因素影响的更多的是应激相关的基因表达变化,即机体对于环境刺激的适应和反馈,这些变化使得老年人也能对“新”的环境变化做出反应,以获得更强的适应能力;随着时间的推移,这些变化的位点会表现出更大的变异性。
Chandra A. Reynolds教授认为:“在衰老过程中,随着时间的推移,环境因素对基因表达差异的影响逐渐增大;而免疫系统在衰老过程中主要是由基因因素决定的,因而展现出更稳定的状态。”由此也可以推测,基因表达的变化也许可以用于预测个体的衰老程度和对衰老的适应性,当然这一观点还需要进一步地验证。
参考文献
Chandra A Reynolds ,Qihua Tan , Elizabeth Munoz ,etc. A decade of epigenetic change in aging twins: Genetic and environmental contributions to longitudinal DNA methylation.Aging Cell.19(8):e13197. doi: 10.1111/acel.13197. Online ahead of print.
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