遺傳背景可能會影響我們對衰老的適應能力

2020-08-30 科技工作者


加州大學河濱分校的心理學教授Chandra Reynolds。

近日，來自美國加州大學河濱分校的研究人員在《衰老細胞》雜誌上發表論文稱，他們通過對同性雙胞胎進行為期10年的DNA甲基化研究後發現，我們對衰老的適應能力可能會受到基因的影響。

表觀遺傳是附著在DNA上的化學物質控制其活性的過程。表觀遺傳改變可以遺傳給後代，它可能對加速衰老以及伴隨衰老而來的認知和身體功能衰退至關重要。導致基因表達改變的表觀遺傳修飾可能由多種生物學過程引起，其中包括一個備受關注的生物學過程——DNA甲基化（在DNA甲基化過程中，甲基被添加到DNA分子的胞嘧啶鹼基上中）。

為了確定遺傳和環境會在多大程度上影響位點特異性的DNA甲基化，加州大學河濱分校的心理學教授Chandra Reynolds的團隊對96對瑞典和丹麥高齡同性雙胞胎進行了為期10年的DNA甲基化研究。

結果發現，在這些雙胞胎表觀基因組的35萬多個位點中，血液中DNA甲基化的個體差異在晚年是部分可遺傳的，並在十年間（69歲至79歲）具有縱向影響。

這些發現可以幫助科學家更好地理解基因和環境對衰老過程中甲基化的穩定性和動力學的影響，並為未來在不同人群中的研究奠定基礎。

「我們還發現，與年齡有關的甲基化位點比其他位點更具遺傳性。」Reynolds說，「遺傳性最高的位點存在於參與免疫炎症和神經遞質途徑的基因中，而那些不穩定的位點則存在於參與壓力相關通路的基因中。」與年齡相關的甲基化位點最容易遺傳，這一發現也支持了生物衰老率的遺傳調控。

「隨著年齡的增長，甲基化模式會發生改變，由於甲基化的差異可能部分源於我們的經歷和行為，它們可能是可以改變的。我們的研究結果強調，即使是在晚年，在『令人難以接受的命運的打擊』中，一些甲基化的個體差異也能適度遺傳，並貢獻到10年後的甲基化模式中。」Reynolds說。

Reynolds進一步解釋說，遺傳的影響有助於基因組的穩定性，而非共享因素的重要性會隨著年齡的增長而積累，這表明人們對環境暴露的反應越來越多樣化。她說，通常穩定的基因才具有遺傳能力，但隨著年齡的增長，非共享環境因素的作用會越來越大。

「遺傳性最高的位點參與了我們適應健康和衰老的途徑，這表明我們對衰老的適應可能受到遺傳背景的影響，最具遺傳性或家族性的位點位於參與免疫炎症通路的基因中，這表明我們適應衰老的能力，包括抵抗疾病的能力，可能部分是由基因調控的。」Reynolds總結道。

編譯：花花 審稿：西莫 責編：Max

期刊來源：《衰老細胞》

期刊編號：1474-9726

原文連結：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-08/uoc--gbm081920.php

中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。

相關焦點

  • DNA甲基化會加速人體衰老,降低人體抵抗力
    近些年來，隨著生物技術的進步，全球表觀遺傳圖譜的建立，研究人員發現，表觀遺傳變化可能對複雜疾病的發展、加速衰老或認知能力的急劇下降至關重要。近日，加州大學河濱分校（University of California, Riverside）一位心理學家領導了一項研究：人們如何適應晚年的生活可能受到基因的影響。
  • 【新發現】DNA甲基化會加速人體衰老,降低人體抵抗力
    近些年來，隨著生物技術的進步，全球表觀遺傳圖譜的建立，研究人員發現，表觀遺傳變化可能對複雜疾病的發展、加速衰老或認知能力的急劇下降至關重要。 近日，加州大學河濱分校（University of California, Riverside）一位心理學家領導了一項研究：人們如何適應晚年的生活可能受到基因的影響。
  • PNAS |蛋白穩態下降可能會對人類衰老產生重大影響
    並且隨著人類衰老，蛋白質摺疊錯誤所導致的疾病的患病概率也會隨之增加，例如阿爾茨海默氏症，帕金森氏症等。 本文揭露了蛋白質穩態在人類細胞衰老（稱為細胞衰老）中下降。發現，雖然衰老細胞中的壓力感測得到了增強，並且它們在蛋白質合成水平上的反應是完整的，但他們未能在基因轉錄水平上正確激活應激適應所需的多個程序。 本研究的觀點是，蛋白穩態下降可能會對人類衰老產生重大影響。
  • 表觀遺傳時鐘——預測衰老、疾病及死亡的個體化生物時鐘
    即表觀遺傳時鐘算法。這是加利福尼亞大學的遺傳學家Trey Ideker團隊做得一項非常有趣的研究，引起了我們對表觀遺傳時鐘的關注。背景：人類如何衰老是關於生命的一個重要課題，衰老是許多慢性疾病的主要風險因素之一，例如心腦血管病、結直腸癌及代謝性疾病等。自20世紀中期以來，人類壽命有了顯著增加，然而慢性病死亡率卻並沒有相應地下降。
  • 聯合國糧農組織:將遺傳多樣性納入氣候變化適應計劃
    據悉，《支持將遺傳多樣性納入國家適應氣候變化規劃的自願準則》旨在確保糧食和農業遺傳資源成為有關氣候變化適應措施方面國家計劃的一部分。糧食和農業遺傳資源包括在糧食和農業生產中發揮作用的植物、動物、森林、水生資源、微生物和無脊椎動物的多樣性。 公報說，雖然這些生命形式本身受到氣候變化的影響，但它們的基因構成使其成為應對當前氣候變化的重要力量。
  • .| 微生物群在人類遺傳適應中的作用|微生物群|雙歧桿菌|乳糖酶|...
    -微生物相互作用的例子，可以進一步研究其在人類適應中的作用，但其他例子可能會出現。4.2 適應氣候相關因素我們已經適應了自己所在地的氣候。最近的證據表明，這些菌群之間的代謝相互作用可能會影響宿主對代謝物的利用。GWASs沒有發現顯著的宿主遺傳變異。這表明，一些明顯可遺傳的分類群可能具有多基因性質，其中許多基因的影響很小。
  • 《自然—遺傳學》:兩遺傳變異致人衰老更快
    這兩種遺傳變異與端粒長短存在關聯
  • Nature:梳理衰老研究歷史,並指出人類最終有望健康衰老
    在本文，我們總結了標誌著這一科學成就的裡程碑事件，討論了不同的衰老途徑和過程，並提出衰老研究正在進入一個具有獨特的醫學、商業和社會意義的新時代。我們認為，這個時代標誌著一個轉折點，不僅在衰老研究方面，而且在所有影響人類健康的生物學研究方面都是如此。
  • 【重磅綜述】衰老細胞對壽命和疾病的影響
    一些衰老標誌物（線粒體功能失常、營養感知能力下調、蛋白穩態丟失、表觀遺傳變化、端粒縮短、基因組不穩定性）會誘導正常細胞衰老，這將通過衰老相關分泌表型（SASP）導致其周圍細胞的旁分泌衰老。衰老過程通過SASP促進的細胞衰老和免疫系統功能的下降，二者共同導致衰老細胞在有機體內的積累。
  • 父母遺傳作用不對等 運動能力或隨媽
    其實，我們自己也曾無數次在心裡探究過，自己與父親或母親的相似之處。　　那麼從遺傳角度來說，在塑造我們個人方面，父親和母親誰的功勞更大一點呢？　　據美國趣味科學網站11月1日報導，研究人員稱，這個問題可以有兩種解釋：孩子從父母哪一方那裡遺傳的基因總數更多？或者哪一方的基因貢獻更大？無論從哪種解釋來說，科學家們普遍認為，答案不會是剛好一人一半——50/50。
  • 【新進展】科學家開發新型「表觀遺傳時鐘」可洞悉人腦衰老進程...
    導言：每個人衰老的速度各不相同，有些人比其他人更容易出現與衰老有關的特徵和疾病。進一步了解這一「生物年齡」可以幫助我們更多地了解如何預防與年齡有關的疾病。近日，有科學家開發了一種新的「表觀遺傳時鐘」，可以洞悉大腦的衰老進程，並可用於預測痴呆症等疾病的風險。
  • Nature梳理衰老研究歷史，指出人類最終有望實現健康衰老
    我們認為，這個時代標誌著一個轉折點，不僅在衰老研究方面，而且在所有影響人類健康的生物學研究方面都是如此。幾十年來，對衰老和限制壽命的過程的了解一直困擾著生物學家。三十年前，通過鑑定延長多細胞模式生物壽命的基因變異，衰老生物學獲得了前所未有的科學可信度。
  • 祖先的遺傳記憶可以幫助生物重新適應環境
    根據一項新的研究，有機體在其祖先的家園中具有長期的「記憶」，有助於他們適應環境變化。這項研究涉及在青藏高原和鄰近的低地地區飼養雞。這項研究提供了有關生物如何適應不斷變化的環境的新見解，這一主題在當今氣候迅速變化的背景下尤為重要，這正給全球動植物帶來挑戰。
  • 【學術前沿】求同存異:衰老生物學範式的爭鳴與共識
    衰老作為一種個體差異很大的生理過程，受到飲食、生活習慣和環境等許多因素的影響，關於何為衰老、衰老因何而起、我們又能如何延緩衰老等問題，科學家們眾說紛紜。機體適應不良/拮抗多效性和適應性調整的均值均為20%，但機體適應不良/拮抗多效性的範圍（0%至70%）比機體適應性調整（5%至50%）更大。一些受訪者還指出了其他類別的機制：「根據遺傳和環境的情況，每個人的情況都會有所不同。
  • 中科院神經所解析個體之間衰老速度差異之謎
    隨著人類預期壽命延長，老齡化社會來臨，如何延緩衰老相關的功能退化、預防和治療老年性疾病已成為亟待解決具有重要社會意義的科學問題。衰老速度在個體之間存在明顯差異，大部分人行為和認知隨衰老逐漸地退化，也有一些人在耄耋之年仍能保持較好的活力。這種現象提示我們，研究個體衰老速度差異的遺傳基礎將為抗衰老提供重要線索，但相關研究還未見報導。
  • 遺傳學聖杯:初創公司試圖發現各種疾病,包括衰老的基因遺傳因素
    今天，我們只知道大約5%已知的遺傳突變的遺傳相關性。也就是說，我們知道太少關於的各種疾病的最重要的因素，尤其是衰老和長壽。為什麼我們會死亡?這將在未來幾年內發生顯著變化，在我看來，Mz3公司將是這場革命的主要動力。3、關於Mz3公司，什麼是最吸引你的?Mz3公司的技術和前景激發了我的興趣。我一直很積極的參與到我投資的每一個公司，我早期投資網際網路和清潔能源。
  • 衰老過程中細胞衰老的變化可能影響老年人的健康
    日本熊本大學的研究人員提出，衰老過程中細胞衰老的變化可能影響老年人的健康。根據老年細胞分泌炎性細胞因子的特點，他們推測至少有四種不同的細胞衰老狀態，這四種狀態是由代謝和表觀基因組的協調變化引起的。定性地描述和分類不同的細胞衰老狀態，可以為細胞衰老過程提供一個新的認識。世界人口正在加速老齡化，特別是在發達國家。老年人口預計未來還會增加，所以保持健康的壽命尤為重要。
  • 中國科研人員發現這一"遺傳密碼"可延緩衰老！
    近日，北京師範大學邱小波教授-姜天霞副教授團隊在Theranostics（SCI影響因子8.579）在線發表了題為"Proteasome activator PA200 maintains stability of histone marks during transcription and aging"的文章，
  • 川滇高山櫟局部適應氣候變化能力的研究
    該研究重點解析了在全球氣候變化背景下，地理、氣候因子對種群生態適應模式的影響，著重展示了我國西南部生物多樣性中心的建群樹種——川滇高山櫟的生態適應機制及其對未來氣候變化的適應潛力。櫟屬(Quercus L.)是全球分布最為廣泛的森林樹種之一。
  • 遺傳對皮膚的影響有哪些?
    遺傳對皮膚的影響有哪些？ 我們知道，黑人夫妻不會生出白種人或者黃種人，白人夫妻也不會生出黑色或者黃色人種的孩子，這就是遺傳對膚色的影響。同樣的，皮膚的膚質、衰老也與遺傳有關。