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研究顯示基因突變率可以預測壽命和生育能力

研究顯示基因突變累積率可以預測壽命和生育能力
  • 基因突變累積的速度可能是預測壽命和女性剩餘生育年齡的一個標誌。 

  • 在這項研究中,隨著時間的推移累積較少基因突變的年輕人比那些快速獲得基因突變的年輕人多活 5 年。  

  • DNA損傷在體內不斷發生; 隨著年齡的增長,修復損傷的機制效率會降低,導致更多的基因突變。 

  • 與年輕父母相比,年長的父母往往會透過種系(卵子和精子)將更多的基因突變傳遞給後代。 

這篇文章發佈在 EurekAlert.org 上

猶他大學健康分校的科學家表示,健康年輕人中基因突變累積率的差異可以幫助預測兩性的剩餘壽命以及女性的剩餘生育年限。 他們的研究被認為是此類研究的首例,發現隨著時間的推移獲得較少突變的年輕人比那些突變較快的年輕人壽命長約五年。

研究人員表示,這項發現最終可能導致開發出減緩老化過程的干預措施。

「如果這項小型研究的結果得到其他獨立研究的驗證,它將產生巨大的影響,」猶大健康大學人類遺傳學系主任、合著者 Lynn B. Jorde 博士說。研究的。 “這意味著我們有可能找到方法來修復自己,活得更長久、更好。”

該研究已在線發表在《科學報告》雜誌。

科學家早就知道DNA損傷在體內不斷發生。 猶他大學健康研究人類遺傳學副教授、醫學博士、哲學博士理查德·考桑 (Richard Cawthon) 表示,通常情況下,多種機制可以修復這種損傷並防止潛在有害的突變。

隨著年齡的增長,這些機制的效率會降低,並且會累積更多的突變。 例如,年長的父母往往比年輕的父母透過生殖系(卵子和精子)將更多的基因突變傳遞給孩子。

然而,Cawthon 及其同事推測,這些突變可能是衰老速度的生物標記物,並有可能預測年輕人的壽命以及女性的生育能力。

研究人員對 41 個三代家庭中 61 名男性和 61 名女性的祖父母進行了 DNA 定序。 這些家族是人類多態性研究中心 (CEPH) 聯盟的一部分,該聯盟是許多關鍵研究的核心,這些研究為現代人類遺傳學的理解做出了貢獻。

研究人員分析了三人組的血液 DNA 序列,該三人組由一對第一代祖父母和一個第二代孩子組成。 這是因為種系突變會遺傳給後代。

在孩子的血液 DNA 中發現的、在父母的血液 DNA 中都不存在的突變被推斷起源於父母的種系。 然後,研究人員能夠確定每個種系突變來自哪一方,從而確定在孩子受孕時每個父母在卵子或精子中積累的此類突變的數量。

了解這一點後,研究人員可以將第一代父母與其他同性父母進行比較,並估計他們的老化速度。

cawthon 說:“因此,與具有 75 個突變的 32 歲男性相比,我們預計具有相同數量突變的 40 歲男性衰老得更慢。” “我們預計他的去世年齡會比 32 歲的老人的去世年齡更大。”

科學家發現,在青春期期間或青春期後不久,突變開始加速發生,這表明老化從青少年時期就開始了。

有些年輕人獲得突變的速度是其他人的三倍。 在調整年齡後,研究人員確定突變累積速度最慢的個體可能比突變累積速度更快的個體多活五年左右。 考森說,這種差異與吸菸或缺乏體力活動的影響相當。

突變率最高的女性的活產率明顯低於其他女性,而且她們生最後一個孩子時的年齡可能更小。 這表明高突變率正在影響他們的生育能力。

「能夠確定衰老何時開始、女性可以保持生育能力多長時間以及人們可以活多久是一個令人興奮的可能性,」考森說。 「如果我們能夠更了解青春期期間發生了哪些影響突變率的發育生物學,那麼我們應該能夠開發出醫療幹預措施,將 DNA 修復和其他穩態機制恢復到青春期之前的狀態。如果我們能做到這一點,人們就有可能活得更久並保持健康。”

這項研究發表於 科學報告 2020 年 6 月。 



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