你相信嗎？現(xiàn)在，只要通過分析脫氧核糖核酸（DNA）上添加的化學(xué)標(biāo)簽，人們就可以由一份組織樣本準(zhǔn)確估算出幾乎任何哺乳動物的年齡。也就是說，有一個“DNA時鐘”顯示出衰老是在人類細胞中預(yù)先編制好程序的。這個發(fā)現(xiàn)來自一項對近200個物種進行的研究，它完全顛覆我們對衰老的認(rèn)識。
據(jù)英國《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站9月15日報道，一個科學(xué)家研究團隊稱，所有哺乳動物似乎都有同樣的“衰老時鐘”這一事實表明，衰老是哺乳動物進化過程中保留的發(fā)育程序帶來的結(jié)果，而不僅僅是由于累積損傷。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的加州大學(xué)洛杉磯分校的史蒂夫·霍瓦特說，如果某種東西被保存在不同的物種中，那么這是一個跡象，表明了它在生物學(xué)上具有重要意義。他說：“如果沒有某種得到保存的東西，你就無法制造出這些泛哺乳動物時鐘?！?/p>
其他團隊已經(jīng)在利用這些時鐘來幫助研究衰老以及潛在的抗衰老療法。例如，霍瓦特說，一個團隊已經(jīng)證明，給老年小鼠輸入年輕的血液可以使這些時鐘在許多器官中得以回?fù)堋?/p>
這項新發(fā)現(xiàn)是研究細胞中哪些DNA片段上添加了被稱為甲基的化學(xué)標(biāo)簽后得到的。這些甲基會被添加或移除，以改變基因的活動，這被稱作表觀遺傳變異。
這些甲基化模式在不同類型的細胞中差異很大。然而在2011年，霍瓦特發(fā)現(xiàn)，在人體血細胞中，某些小的DNA片段會以始終如一的方式逐漸累積甲基，因此可以用來大致估算一個人的年齡。
2013年，他的團隊發(fā)現(xiàn)了另一種表明任何人體組織（不僅僅是血液）年齡的“表觀遺傳時鐘”，這表明所有人類細胞都有一個共同的衰老過程。該團隊還發(fā)現(xiàn)了大象等不同物種的“表觀遺傳時鐘”。
這些最新時鐘基于對來自185種哺乳動物的59種不同組織的近1.2萬份樣本進行的研究。這些物種包括若干種狐猴、鯨魚、山羊、犀牛、蝙蝠、海豹、袋鼠、沙袋鼠、鼩鼱和樹懶，以及巖蹄兔、太平洋海象和鴨嘴獸。
霍瓦特說：“我們證明的是，在所有這些差異巨大的哺乳動物物種中，這些特定的位置——即基因組區(qū)域——以極其一致的方式不斷甲基化?！?/p>
基于這些區(qū)域，研究團隊研發(fā)了三個版本的時鐘。一種時鐘可以估計一只動物以歲計算的年齡。另一種時鐘估計相對于該物種最長壽命來說的年齡，如果最長壽命已知，年齡可以轉(zhuǎn)換為歲數(shù)。由于某些物種的最長壽命不得而知，研究人員還研發(fā)了第三種版本，它可以計算相對于性成熟達到時間來說的年齡。
這些時鐘的整體準(zhǔn)確率約為97%，但因物種而異?；敉咛卣f，對北極露脊鯨來說，這些時鐘的表現(xiàn)尤其糟糕，但這可能是因為用來計算北極露脊鯨年齡的現(xiàn)有方法不準(zhǔn)確。
由于這些時鐘存在于范圍如此廣泛的哺乳動物中，他認(rèn)為它們適用于任何哺乳動物，而不僅僅是得到研究的那些物種。
研究小組還進行了其他一些試驗。例如，試驗表明，在經(jīng)過基因改造以延長壽命的小鼠中，這些時鐘運行得更慢，并且在特殊細胞經(jīng)過重新編程以使其變回干細胞時，時鐘也會回?fù)艿礁绲哪挲g。
倫敦大學(xué)學(xué)院的戴維·格姆斯說：“這是一項非常棒的研究?！?/p>
這一發(fā)現(xiàn)與關(guān)于什么導(dǎo)致衰老的主流觀點背道而馳。占據(jù)主導(dǎo)地位的觀點是，衰老是由于累積損傷，比如DNA損傷。但格姆斯說，表觀遺傳時鐘為“注定論”的替代觀點提供了新的證據(jù)。
注定論的基本觀點是，人體無法完全關(guān)閉發(fā)育進程，這對衰老十分關(guān)鍵。例如，當(dāng)我們年輕時，修剪大腦中神經(jīng)元間的連接是發(fā)育的一個關(guān)鍵組成部分，但可能導(dǎo)致晚年認(rèn)知能力的衰退。
格姆斯說：“這并不是說分子損傷與衰老沒有關(guān)系，而是衰老主要是由其他因素造成的?！?/p>
霍瓦特發(fā)現(xiàn)，許多隨年齡增長而甲基化的位點緊鄰與發(fā)育相關(guān)的基因?；敉咛卣f，這些研究結(jié)果支持衰老與所有哺乳動物、可能還有所有脊椎動物共有的發(fā)育過程有關(guān)的觀點。
他說：“這些進程得到了保存，我認(rèn)為這是一項確鑿證據(jù)?？隙ㄓ心撤N類似程序的東西。”
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