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對 105 歲老人的最新研究發現,超級百歲老人的長壽歸因於 DNA 修復

對 105 歲老人的最新研究發現,超級百歲老人的長壽歸因於 DNA 修復

儘管研究人員發現,我們的壽命只有約 20% 歸因於遺傳,其餘則歸因於生活方式和環境因素,但這五分之一的壽命仍然可以在影響我們的壽命和健康方面發揮巨大作用。 雖然健康百歲老人的數量每年都在增長,但全球半百歲老人(活到 105 歲的人)和超級百歲老人(110 歲或以上的人)群體仍然相對較小。 

為了更了解是什麼幫助這些成年人比大多數人活得更久, 來自義大利和瑞士的研究團隊 在世界上一個盛產半百歲老人和超級百歲老人的地區——義大利半島,進行了廣泛的基因分析。 透過詳細研究這些105 歲及以上成年人的基因組(某人攜帶的完整基因和遺傳物質)並將其與健康的年輕同齡人進行比較,Garagnani 及其同事發現了這些極端老年人的一些遺傳差異,特別是與基因密切相關的差異DNA 修復和健康細胞功能。 

根據這項研究的結果,半百歲和超級百歲老人的基因組組成和基因突變(或缺乏)進一步證明,隨著年齡的增長,維持適當的 dna 修復機制可能是達到超長壽命的關鍵組成部分。 作為 指出 該研究的作者之一 Massimo Delldeonne 教授表示,“這項研究構成了第一個高覆蓋度的極端長壽全基因組測序,使我們能夠觀察老年人遺傳和自然發生的基因變化。”

Dna損傷如何讓我們變老 

Dna 的損傷是不可避免的,因為我們的細胞不斷接觸有害化合物,這些化合物可能導致突變、蛋白質錯誤折疊和粒線體(細胞的能量工廠)功能障礙。 雖然我們的細胞通常可以有效地修復這些斷裂的 dna,但這種能力會隨著年齡的增長而減弱。

Dna 損傷可能來自外部來源(例如未受保護的皮膚上的過多陽光、污染的空氣或含有殺蟲劑的食物),也可能來自體內來源(例如稱為活性氧(ros) 的發炎化合物的不平衡)。 大量的 ros 與低水平的抗氧化劑相結合來中和活性化合物,從而導致氧化應激,從而對我們的細胞和 dna 造成損害。 

隨著年齡的增長,與 dna 修復相關的基因更有可能發生突變,導致這些修復過程變得更容易出錯。 隨著時間的推移,越來越多的dna損傷累積而無法修復,導致加速老化和器官功能障礙。 考慮到這一點,garagnani 和同事的目的是揭示活到105 歲及以上的成年人是否具有獨特的基因組成,使他們的dna 能夠比大多數人更長時間地維持其修復機制- 事實證明他們確實如此。 

Dna 的損傷是不可避免的,因為我們的細胞會不斷接觸有害化合物,這些化合物可能導致突變、蛋白質錯誤折疊和粒線體功能障礙

詳細介紹超級百歲老人的基因差異

作為 先前的研究 研究發現,半百歲老人的弟弟妹妹活到 105 歲的可能性是一般人的 35 倍,很明顯,極端長壽與遺傳因素有關。 這些人不僅壽命更長,而且在很大程度上避免了許多或所有與年齡相關的常見疾病,例如心臟病——我們目前的全球頭號殺手。 有鑑於此,Garagnani 及其同事推測,這些健康的 105 至 110 歲老人的基因活性和序列可能存在獨特的變異,從而保護他們免受這些常見的與年齡相關的疾病的侵害。

在這項研究中,研究小組使用了一種稱為全基因組定序的過程,分析了81 名平均年齡為106 歲的義大利成年人的完整基因和遺傳物質,並將他們與生活在義大利的36 名60 多歲的健康成年人進行了比較。 為了驗證他們的數據,garagnani 和同事將基因組定序與 最近的一項研究 該研究將 333 名義大利百歲老人(100 歲及以上)的基因組與居住在同一地區的 358 名健康年輕人的基因組進行了比較。 

動態 dna 修復獲得更長壽命的回報

在進行全面分析後,研究人員發現了 105 歲以上人群比健康年輕人更常見的一些基因變化,特別是三個基因之間的變化。 這些基因變異也被發現在義大利百歲老人的第二個研究資料集中得到了複製。

最顯著的關聯被發現與一種名為 stk17a 的基因有關,該基因使超級百歲老人的心臟、肺、神經和甲狀腺的活動增加。 該基因高度參與我們身體對 dna 損傷的反應,從而實現有效的修復。 stk17a 在降低 ros 水平和氧化壓力以及調節細胞凋亡(程序性細胞死亡,可以清除受損或功能失調的細胞)方面發揮作用。 由於 stk17a 活性是年輕人和老年人之間最顯著的遺傳差異,研究人員支持這樣的觀點,即 dna 修復機制和調節氧化壓力在實現超長壽命方面發揮核心作用。

另外兩個在各組之間具有不同活性的基因是 coa1 和 blvra。 雖然 coa1 對粒線體功能和促進細胞粒線體與細胞核之間的串擾很重要,但在半百歲和超級百歲老人中,coa1 活性實際上有所降低。 這種減少可能有利於長期健康,因為 其他研究 發現高 COA1 活性可能會促進大腸癌,導致一些研究人員將其標記為癌基因——一種可以將正常細胞轉化為腫瘤細胞的基因。 第三,在 105-110+ 成年人中發現 BLVRA 基因活性增加,該基因透過調節程序性細胞死亡和消除細胞中 ROS 積聚來調節老化。 

最後,研究小組研究了兩個年齡組之間的各種基因中發生了多少體細胞突變(dna 序列的變化,不會遺傳,但會影響老化和疾病)。 預期壽命長40 歲的成年人由於接觸dna 改變事件的時間更長,多年來會積累更多的突變,但事實恰恰相反——在7 名測試者中,半百歲和超級百歲老人的6 名突變較少基因。 這些差異可能在老年人預防心臟病方面發揮作用,不是因為他們攜帶降低心血管風險的特定基因,而是因為他們對隨著年齡增長而出現的體細胞突變具有抵抗力。

這項研究揭示了一些與為什麼某些人群更有可能達到極端長壽這一未解之謎相關的遺傳線索

更好的 dna 修復會帶來超長壽命嗎? 

這項研究揭示了一些與為什麼某些人群更有可能達到極端長壽這一未解之謎相關的遺傳線索。 儘管將我們的基因修改為更像超級百歲老人並不是一個可行的選擇,但有些人 研究 研究發現,我們可以使用某些化合物來增強身體更有效地修復 DNA 的能力,包括 NMN(菸鹼醯胺單核苷酸),它是重要輔酶 NAD+ 的前體。 然而,這項初步研究尚未在人類身上重複,因此我們不確定 NMN 是否可以促進我們的 DNA 修復,或將壽命延長至百歲老人。 

目前,這項研究為更多地了解一些人如何以及為何能夠輕鬆活到一百歲而不會在此過程中患上縮短壽命的疾病提供了重要的一步。 作為 總結 資深作者 Claudio Franceschi 教授表示,“我們的研究結果表明,DNA 修復機制和特定基因的低突變負擔是保護長壽人群免受年齡相關疾病影響的兩個核心機制。”

參考: 

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