基因!让有的人“注定”显老

日期: 2016年05月31日


    

 

为什么有人看上去长得很“着急”,有人却能长久保持童颜?事实上,人与人的衰老速度的确存在差异,而究其原因,除了受后天环境、生活方式影响以外,科学家最新研究发现,从基因层面,有的人就“注定”比同龄人要更显老。

 

MC1R基因让人大两岁

 

前不久,中科院北京基因组研究所、荷兰伊拉斯姆斯大学、英国联合利华集团联合其他国家的科研人员发现了一个基因MC1R,它的变异会导致人们看上去要比他们的实际年龄平均大两岁,这也是世界上首次确认感知年龄与基因之间的关系,相关科学论文发表在细胞子刊《现代生物学》。

 

这项研究前后总共评估了4000多张高加索人的面部图片,平均每张照片都有几十个人观看,通过对图像的总体判断得出感知年龄,取平均值后,研究人员再进行全基因组关联分析找到和感知年龄相关的遗传位点。

 

研究发现,携带MC1R基因变异基因型的人群看上去超出实际年龄。而且,在校正了参与者本身年龄、性别、肤色、紫外线伤害和日照暴露水平等因素影响后,MC1R变异仍然与感知年龄有显著的相关性。

 

鹿特丹伊拉斯谟医疗中心的法医分子生物学教授曼弗雷德•凯泽表示,这个基因变异造成的显老效果可能与吸烟类似,也就是说,基因产生的影响是随时间的推移而逐渐积累的。

 

“携带MC1R或者发生MC1R变异并不意味着就百分百老得更快,而是这部分人群相较于其他人更容易受后天环境、生活方式的影响,从而让自己看上去更老。”文章的第一作者、中科院北京基因组研究所研究员刘凡说,“普通的日光照射也许对多数人的皮肤不会造成多大伤害,可对这部分人群的伤害却更为显著。因此,即便先天条件不佳,如果能有意识地控制、避免环境中的敏感因素,也可以让自己更接近真实年龄。”

 

西方人比东方人更显老

 

随着这项研究的发现,MC1R被广泛称为“显老基因”。事实上,在此之前,科学家对它也并不陌生。刘凡介绍,MC1R是人类皮肤合成黑色素过程中的关键基因,它是编码细胞在合成黑色素过程中所需的蛋白质。

 

2014年,肯塔基大学的科学家发现,来自阳光或晒黑床的紫外线是引发黑色素瘤的一个重要原因,而MC1R遗传缺陷会造成皮肤缺乏黑色素的天然保护功能,从而导致更多的紫外线长期对皮肤造成损伤,引发皮肤癌。

 

刘凡认为,MC1R基因的黑色素合成功能是其影响感知年龄的部分机制,但不是全部。研究发现,MC1R除了调节皮肤中黑色素生成的量,MC1R基因还控制着黑色素细胞修复紫外线造成的DNA伤害。MC1R信号缺陷会延缓机体清除皮肤中已经存在的DNA损伤的能力,从而导致癌基因突变的可能性增加。此外,氧化伤害、免疫调节等机制也有MC1R的参与影响。他表示,这些都可能是影响感知年龄的内在原因。

 

有意思的是,先前科学家已经注意到,白种人更可能携带变异型的MC1R基因,因此不能产生足够的黑色素以充分保护皮肤免受紫外线的伤害。这可能解释同龄的西方人,尤其在上了一定年纪之后,比东方人更显老。

 

变异型的MC1R让人看上去更显老,而影响感知年龄的基因可能有很多个。刘凡解释,在现有的样本量下,还没有发现除MC1R外的强力的相关信号。接下去的研究将扩大样本量,用最新研发的方法针对复合杂合子在全基因组水平进行全面检测,从而找到更多与感知年龄相关的基因,除了“显老基因”,也许还存在显年轻的基因突变。

 

延缓衰老

 

在这项研究中,科学家未来的目标是要找到这些基因究竟会对人的相貌产生什么影响以及背后的机制,从而找到能让人看上去更显年轻的办法,延缓衰老。

 

不过,人体的衰老实在是一个极其复杂的过程,科学研究提出了许多不同的衰老机制,因此,从不同的机制入手延缓衰老也有很多形式,除了基因,还有氧自由基、抗氧化剂、DNA保护等。

 

机体在不同年龄的代谢改变与衰老息息相关。氧自由基是体内代谢的必然产物,它可以将能量传递给身体组织、细胞,但随着年龄的增大自由基生成过多,会使细胞脂质过氧化,破坏细胞结构,抑制细胞分裂修复。因此,清除过多自由基是一种方法。

 

抗氧化剂的作用是保护和稳定细胞原有的分化状态,清除细胞分化障碍,从而抵抗细胞衰老。比如维生素A、尿酸、茶多酚等,都有抑制过氧化作用,能阻止自由基对细胞DNA的损伤,抑制细胞突变,增强细胞介质的免疫功能。

 

而在已知的与机体衰老有关的基因中,例如,Klotho基因是一种细胞外作用基因,它会影响机体免疫功能。如果这个基因断裂,可以引起早衰症状;SnoN蛋白是一种在生物体内调控P53蛋白的物质,P53蛋白会促使衰老细胞的产生,导致机体衰老。为了抑制这种蛋白,可以通过清除SnoN 蛋白细胞达到目的;一项最新的研究发现,一种具有保护血管内的动脉粥样硬化斑块的基因Oct4,能够阻止或者至少延迟老化的效果。找到一种方式增强这种基因在成熟细胞内的表现,也许可能在老龄化研究方面产生重要意义。

 

备注:原文转自中国科学报,作者为胡珉琦。

 

 

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