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表觀遺傳學:它對你的長壽意味著什麼

表觀遺傳學:它對你的長壽意味著什麼

在構成我們身體的細胞深處,正在寫一個複雜而錯綜複雜的故事。 這種編碼在我們 DNA 中的敘述是生命的藍圖,引導著從我們的身體屬性到某些行為傾向的一切。 我們的基因組成是代代相傳的生物手稿,曾經被認為是一成不變的。 然而,表觀遺傳學領域的最新進展重塑了我們看待遺傳命運的方式,提供了更動態的視角。 也許拉馬克終究是對的… 

“Epi-”,希臘術語,意思是“之上”或“之上” 在表觀遺傳學術語中,指的是不改變DNA序列本身但可以打開或關閉基因,影響轉錄因子如何讀取基因的修飾。 這些改變受到許多因素的影響,包括我們的生活方式選擇和環境。 與類似電腦硬體的遺傳學不同,表觀遺傳學可以比喻為軟體,指導硬體做什麼。 

表觀遺傳學、健康和長壽之間的關係是一個迅速而新興的研究領域。 越來越明顯的是,生活方式的選擇,例如飲食、運動和壓力管理,可以對我們的表觀遺傳狀態產生重大影響,潛在地影響我們的健康壽命(我們健康的壽命)和整體壽命。  

此外,表觀遺傳學研究為理解疾病過程和開發潛在療法開闢了新的可能性。 表觀遺傳適應可能導致功能障礙和虛弱,導致心血管系統、腦部、腸道等有害變化。 透過了解這些變化,我們可以透過解決問題的根源來避免這些問題。 

您將探索我們的生活方式選擇如何不僅影響我們的健康,而且影響我們的壽命。 透過更深入地了解這些過程,我們可以讓自己掌控自己的健康命運,並更好地改寫我們的人生故事。 

什麼是表觀遺傳學? 

表觀遺傳學是一門研究並非由 dna 序列改變引起的基因表現變化的學科,它徹底改變了我們對遺傳學及其對健康和長壽影響的理解。 由於技術的進步,這一領域的研究直到近幾十年才成為可能,這使我們能夠更詳細地可視化 dna,以及 dna 在我們的一生中如何變化。 

表觀遺傳學是指基因活性變化的研究,這些變化不涉及遺傳密碼的改變,但仍可能傳遞到至少連續一代。 (跨代表觀遺傳學超出了本次討論的範圍,但受精過程中會發生選擇性表觀遺傳重編程,因此這是某些性狀遺傳給後代的一種方式。)在這種情況下,兩個關鍵機制是甲基化和乙醯化,兩者都是它涉及對 dna 分子或 dna 纏繞的組蛋白的修飾。 

我們將了解一些科學知識,但在描述之後,您可以採取一些可行的步驟來修改您的表觀遺傳表達。 

Dna甲基化 通常涉及在 DNA 分子中添加甲基 (CH3),通常位於胞嘧啶鹼基,隨後是鳥嘌呤鹼基(CpG 位點)。 甲基化通常用於抑制基因轉錄,這意味著帶有甲基標籤的基因不太可能被表達。 它透過物理阻礙轉錄因子和基因表現所需的其他機制的結合來實現這一點。 或者,它也可以吸引阻止基因轉錄的蛋白質。 這有時被稱為「將 DNA 纏繞得更緊」。 

另一方面,組蛋白乙醯化涉及將乙醯基(ch3co)添加到 組蛋白 DNA纏繞在其周圍。 DNA 包裹在這些組蛋白周圍,形成一種稱為染色質的結構,該結構可以鬆散或緊密地堆積。 當乙醯基添加到組蛋白上(組蛋白乙醯化)時,它會減少組蛋白的正電荷,從而減少它們與帶負電荷的 DNA 的相互作用。 這導致了更開放或「鬆弛」的染色質結構,使轉錄機制更容易進入,從而促進基因表現。 這類似於「將 DNA 纏繞得更鬆」。

表觀遺傳學:它對你的長壽意味著什麼

這些修飾(甲基和乙醯基標籤)可能受到多種因素的影響,包括生活方式和環境因素。 這意味著,雖然我們的 dna 序列保持不變,但它的讀取和表達方式可能會根據這些表觀遺傳修飾而變化,顯著影響我們的健康和發育。 對這些修飾及其觸發因素的研究是 快速成長的話題 在世界各地的許多實驗室中。 

表觀遺傳學變化與各種健康狀況有關,包括異常細胞生長失控、心血管損傷、慢性血糖升高和認知障礙。 例如,某些飲食選擇可以引發表觀遺傳學變化,從而預防或促進這些疾病的發展。  

此外,研究顯示表觀遺傳變化也會導致老化過程本身。 隨著年齡的增長,我們的表觀基因組,即表觀遺傳修飾的整體模式,會發生變化。 一些研究人員認為,透過理解並可能操縱這些變化,我們可以 延緩衰老,延長健康壽命. 

表觀遺傳改變的飲食 

眾所周知,我們的生活方式選擇,例如飲食、運動、壓力管理和睡眠,會影響我們的整體健康。 但您知道這些選擇也會改變您的基因表現嗎? 

飲食是我們可以用來改變表觀遺傳程序的主要輸入。 某些營養素可以提供這些過程所需的生化構件,以促進癒合和再生。 例如,葉酸、維生素 b12 和膽鹼等營養物質為 dna 甲基化提供甲基。 一些生物活性食品化合物甚至可以影響添加或去除這些化學標籤的酵素。 一個典型的例子是蘿蔔硫素,一種在西蘭花中發現的化合物,已被證明可以抑制組蛋白去乙醯化酶,可能影響與阻止有害突變細胞繁殖相關的基因。 

我們的飲食習慣也會引起長期的表觀遺傳學變化,對健康產生深遠的影響。 導致體重過重的營養過剩與 dna 甲基化模式的改變有關,從而導致代謝挑戰並損害心血管系統。 另一方面, 富含水果、蔬菜和蛋白質的飲食—就像地中海飲食一樣—與有利的表觀遺傳模式有關 這可以防止與年齡相關的慢性衰退,甚至老化本身。 

連結 飲食和表觀遺傳學之間 也為健康與疾病的發育起源(DOHaD)假說提供了潛在的解釋。 根據這個概念,產前和生命早期的營養可以引入表觀遺傳學變化,從而影響您以後的疾病風險。 這可能部分解釋了肥胖和代謝挑戰的流行,強調了 從生命的最初階段開始獲得最佳營養,甚至在受孕之前。 

重要的是,許多飲食引起的表觀遺傳學變化似乎是可逆的,這為過去做出次優選擇的人或早年做出的選擇的人帶來了希望。 表觀遺傳飲食著重於富含某些營養素或生物活性化合物的食物,可能會有利地改變表觀基因組,儘管需要更多的研究來確定精確的飲食指南。 

運動和表觀遺傳調控 

身體活動不僅對我們的整體健康和福祉至關重要,而且還 改變我們的基因表現自身的方式。 越來越明顯的是,定期運動可以引起表觀遺傳水平的變化,從而對肌肉適應、代謝健康和疾病預防產生深遠影響。 

當我們運動時,我們的身體會透過調整多種基因的表達來做出反應。 其中一些基因被打開,而另一些則被關閉。 

研究表明,與能量代謝、胰島素反應和運動反應發炎相關的基因甲基化狀態發生變化。 例如,雜誌上發表的一項具有里程碑意義的研究 表觀遺傳學 發現 運動導致甲基化模式顯著改變 肌肉組織中參與葡萄糖代謝和胰島素訊號傳導的基因。 這些變化與胰島素反應性增強有關,胰島素反應性是維持代謝健康的主要因素之一。 

此外,有證據顯示運動的類型和強度會對這些表觀遺傳學變化產生顯著影響。 高強度間歇訓練 (hiit) 是一種運動形式,其特徵是短暫的劇烈運動,然後休息一段時間,已被發現可以觸發有益的表觀遺傳修飾。 發表在的一項研究 細胞代謝 證明了 Hiit 導致甲基化模式發生顯著變化 和肌肉細胞中的基因表達,促進粒線體健康和代謝適應。 

高強度間歇訓練 (hiit) 是一種運動形式,其特徵是短暫的劇烈運動,然後休息一段時間,已被發現可以觸發有益的表觀遺傳修飾

然而,在這些表觀遺傳變化中發揮作用的不僅僅是運動本身。 之後的恢復期也在調解這些影響中發揮作用。 在恢復過程中,您的身體會經歷各種修復和再生過程,其中許多過程是由基因表現的變化所引導的。 因此,運動後獲得充分的休息和恢復對於表觀遺傳健康與運動本身同樣重要。 

儘管該領域取得了重大進展,但我們對運動與表觀遺傳學之間關係的理解仍然存在許多差距。 例如,不同類型運動(如阻力運動與有氧運動)的效果、引發有益表觀遺傳學變化的最佳強度和持續時間以及這些變化的長期影響仍然在很大程度上未知。 

此外,年齡、性別、基線健康水平和遺傳背景等個人因素對運動引起的表觀遺傳反應的影響尚未完全闡明。 未來關注這些方面的研究不僅將增進我們對運動生物學的基本理解,而且有助於開髮用於健康和疾病預防的個人化運動處方。 

感受到的壓力或對某項活動的享受,以及您是否獨自鍛煉或與朋友一起鍛煉,之間可能存在相互作用。 我們確信的是,身體運動會引發有益的表觀遺傳學變化以及經過充分研究的健康益處,因此選擇您喜歡並願意堅持的運動練習。 

壓力、睡眠和表觀基因組 

我們的日常生活方式選擇與表觀基因組之間的關係是複雜且多方面的。 雖然飲食和運動在表觀遺傳學討論中引起了廣泛關注,但另外兩個因素——壓力和睡眠——同樣值得探索。 

長期壓力和睡眠不足會 對錶觀基因組產生負面影響,導致異常的基因表現模式,可能導致疾病的發生和進展。 壓力會引發皮質醇等荷爾蒙的釋放,這會影響我們基因的功能。 隨著時間的推移,慢性壓力會導致基因表現持續改變,可能導致慢性健康問題,損害心血管系統、認知功能和新陳代謝。 

另一方面,睡眠對我們生物系統的正常運作至關重要。 它在維持我們的晝夜節律方面發揮著關鍵作用,晝夜節律控制著我們身體的 24 小時週期,大致與地球的晝夜週期相符。 這些節律不僅對於調節我們的睡眠-覺醒週期至關重要,而且還與表觀遺傳學變化有關。 當我們的睡眠被打亂時,它就會打亂這些節奏, 影響我們表觀基因組的正常功能,可能會增加各種健康問題的風險,從代謝紊亂到認知能力下降。 

這就像放大你在數年或數十年的睡眠品質不佳後的感受是多麼可怕,所有這些加起來就形成了表觀遺傳特徵,極大地限制了你的健康和壽命。 

鑑於壓力和睡眠在塑造我們的表觀基因組中的作用,採用健康的壓力管理技術和良好的睡眠衛生可以成為維持健康表觀基因組的有力工具。 基於正念的減壓、冥想和瑜伽等技術可以有效減輕壓力的負面表觀遺傳學影響。 它們的作用是降低壓力荷爾蒙水平、減少發炎、促進平靜和幸福感,所有這些都可以對錶觀基因組產生有利影響。 

睡眠衛生習慣,例如保持規律的睡眠時間表、創造有利於睡眠的環境以及睡前限制接觸螢幕等,有助於確保優質睡眠並支持健康的晝夜節律。 此外,研究表明,睡眠可以重置大腦的表觀遺傳時鐘,這表明良好的睡眠可能有助於調節我們的基因和整體健康。 睡眠是我們的身體從白天受到的損傷中恢復過來的地方,因此這種效應也會延續到我們的表觀基因組上,這是有道理的。 

新興療法:迷幻藥、生物回饋與表觀遺傳學編輯 

除了生活方式的改變之外,正在研究的療法領域也不斷擴大,這些療法有可能直接或間接影響表觀基因組。 這些新方法包括迷幻輔助療法、生物回饋技術,甚至是直接表觀遺傳學編輯。 

迷幻輔助療法是一種 具有廣闊前景的新研究領域。 迷幻藥,包括裸蓋菇素(在“神奇蘑菇”中發現)、毒蠅傘(一種不同類型的蘑菇)和迷幻藥等物質,已在初步研究中顯示可以引起意識的深刻變化,從而持久改善心理健康。 但這些物質也會影響我們的基因嗎? 新興研究表明它們可能會這樣做。 

初步研究表明,某些迷幻藥可以誘導表觀遺傳學變化,這些變化可能與其治療效果有關。 mdma 已被專門研究其 對心臟組織基因表現的正面影響。 雖然這一領域仍處於早期階段,但這些初步發現為未來研究迷幻藥的心理健康應用及其對錶觀基因組的潛在影響提供了一條有希望的途徑。 

生物回饋技術,其中涉及 使用科技來獲得意識和控制 心率、肌肉張力和腦波模式等生理功能也具有潛力。 透過促進放鬆和減輕壓力,生物回饋可能會間接影響表觀基因組。 研究表明,放鬆技巧可以引起基因表現的變化,利用生物回饋可能會產生類似的效果。 

直接表觀遺傳修飾的前沿研究人員正在探索「表觀遺傳編輯」的潛力——使用 CRISPR 等工具添加或刪除特定基因的表觀遺傳標記。 這項技術有可能改變我們對待健康和長壽的方式,提供一種潛在「糾正」有害表觀遺傳變化或增強有益變化的方法。 由於表觀基因組在我們的一生中會如此頻繁地變化,並且可能受到許多因素的影響,因此關於這個主題仍然存在許多問題。 表觀遺傳編輯仍處於實驗階段,具有重要的倫理和安全考量。 這是一個令人著迷的領域,但必須小心謹慎。 

雖然這些新興療法前景廣闊,但重要的是要記住它們仍處於研究的早期階段。 例如,迷幻藥的使用並非沒有風險,目前主要僅限於研究環境。 生物回饋需要適當的訓練和指導才能有效。 表觀遺傳編輯雖然是一個令人興奮的概念,但對大多數人來說距離成為現實或道德現實還有很長的路要走。 

對這些新穎幹預措施的探索證明了表觀遺傳學領域的動態性質,提供了更直接的方法來影響我們的基因,從而影響我們的健康和長壽的誘人潛力。 隨著我們對表觀基因組的了解加深,我們有可能繼續開發新的工具和療法來指導我們的遺傳命運。 

強調 

表觀遺傳學領域是一個快速發展的領域,它為我們的基因如何調控以及這種調控如何影響我們的健康提供了新的見解。 重要的是,運動、飲食、壓力和睡眠等生活方式因素在塑造我們的表觀基因組、影響我們的健康和壽命方面發揮關鍵作用。 尤其是運動和正念營養,可以在表觀遺傳層面上引發有益的變化,影響代謝健康並幫助您避免與年齡相關的衰退。 同時,控制壓力和確保充足的睡眠可以保護表觀基因組免受負面改變,從而使您遠離健康併發症。  

在治療前沿,迷幻輔助療法、生物回饋甚至直接表觀遺傳編輯等新興策略正在研究其影響我們表觀基因組的潛力。 雖然這些策略很有前景,但仍處於研究的早期階段,其使用需要仔細考慮相關的風險和效益。 

這些研究途徑可望開發個人化且有效的健康和再生幹預措施。 然而,當我們探索這些令人興奮的可能性時,請記住,您現在就有能力利用您已經知道對您的壽命有積極影響的基礎工具,將您的基因表現轉向更健康的方向。 當我們努力解開表觀基因組的秘密時,包括定期運動、壓力管理和良好睡眠衛生在內的健康生活方式仍然是每個長壽計畫的基礎。 

參考: 

  1. Koczor CA、Ludlow I、Hight RS 等。 搖頭丸 (Mdma) 改變心臟基因表現和 DNA 甲基化:對心臟晝夜節律功能障礙的影響。 毒理學。 2015;148(1):183-191。 doi:10.1093/toxsci/kfv170
  2. Berger SL、Kouzarides T、Shiekhattar R、Shilatifard A。 基因開發。 2009;23(7):781-783。 doi:10.1101/gad.1787609
  3. Moore LD,Le T,Fan G。 神經精神藥理學。 2013;38(1):23-38。 doi:10.1038/npp.2012.112
  4. Greer EL,Shi Y。 自然轉速基因。 2012;13(5):343-357。 doi:10.1038/nrg3173
  5. 王y,納文ne。 單細胞定序技術的進展與應用。 分子細胞。 2015;58(4):598-609。 doi:10.1016/j.molcel.2015.05.005
  6. Hardy TM,Tollefsbol TO。 表觀遺傳飲食:對錶觀基因組和癌症的影響。 表觀基因組學。 2011;3(4):503-518。 doi:10.2217/epi.11.71
  7. 榮格·M,普法伊弗·GP。 衰老和 DNA 甲基化。 Bmc生物公司。 2015;13(1):7。 編號:10.1186/s12915-015-0118-4
  8. Cordero P、Campion J、Milagro FI 等人。 MSP 測量的瘦素和 TNF-α 啟動子甲基化水平可以預測對低熱量飲食的反應。 生理生化雜誌。 2011;67(3):463-470。 doi:10.1007/s13105-011-0084-4
  9. Arpón A、Riezu-Boj JI、Milagro FI 等。 堅持地中海飲食與週邊血球中發炎相關基因的甲基化變化有關。 生理生化雜誌。 2016;73(3):445-455。 doi:10.1007/s13105-017-0552-6 
  10. Gluckman PD、Hanson MA、Cooper C、Thornburg KL。 子宮內和早期生命狀況對成人健康和疾病的影響。 工程學報。 2008;359(1):61-73。 doi:10.1056/NEJMra0708473
  11. Barrès r、yan j、egan b 等人。 急性運動重塑人類骨骼肌中的啟動子甲基化。 細胞代謝物。 2012;15(3):405-411。 doi:10.1016/j.cmet.2012.01.001
  12. 贊納斯 as,西 ae。 表觀遺傳學以及壓力脆弱性和復原力的調節。 神經科學。 2014;264:157-170。 doi:10.1016/j.neuroscience.2013.12.003
  13. Gaine ME、Chatterjee S、Abel T。 神經迴路前沿。 2018;12。 瀏覽日期:2023 年 7 月 11 日。
  14. 尼科爾斯·德、約翰遜·mw、尼科爾斯·cd。 迷幻藥作為藥物:一種新興的新典範。 臨床藥理學。 2017;101(2):209-219。 doi:10.1002/cpt.557
  15. Keung AJ、Joung JK、Khalil AS、Collins JJ。 合成生物學前沿的染色質調控。 自然轉速基因。 2015;16(3):159-171。 doi:10.1038/nrg3900
  16. Kripalani S、Pradhan B、Gilrain KL。 各種身心療法(Mbts)的潛在正面表觀遺傳效應:敘述性評論。 補充與綜合醫學雜誌。 2022;19(4):827-832。 doi:10.1515/jcim-2021-0039

 



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