新基因时钟可预测哺乳动物的生物年龄与死亡时间

新基因时钟可预测哺乳动物的生物年龄与死亡时间

新基因时钟可预测哺乳动物的生物年龄与死亡时间

一个国际研究团队已在小鼠、大鼠、猕猴和人类之间发现了与衰老和死亡率相关的普遍基因表达模式,相关研究成果本周发表于《自然》杂志。

能够预测寿命的分子时钟

这项研究由布莱根妇女医院及哈佛医学院的亚历山大·蒂什科夫斯基主导,分析了来自四种哺乳动物25余种组织的逾11,000份转录组数据。研究人员发现,与衰老相关的基因活动变化在不同物种和细胞类型之间具有保守性,并据此构建了分子"时钟",可用于估算生物学年龄并预测预期死亡率。

蒂什科夫斯基在接受《科学美国人》采访时表示:"在大鼠和人类中,比如肝脏和心脏中与衰老相关的基因是相同的。"他说,这一结果表明,衰老是一个"高度系统性的过程",以相似的方式影响着不同组织、细胞类型和物种。

什么让我们衰老——以及什么在衰退

研究团队发现,与炎症、免疫激活和细胞应激通路相关的基因随年龄增长而表达上升,而与线粒体能量产生和伤口愈合相关的基因则有所下降。在人类研究中,这些生物钟能够预测一项大型心脏健康研究参与者的全因死亡时间,其准确性与第二代表观遗传时钟相当。

此外,这些生物钟还纳入了啮齿动物的数据——这些动物接受了数十种已知影响衰老和寿命的遗传、饮食及药理学干预,从而捕捉到了加速或减缓生物衰老的各类措施的效果。

长寿研究的新工具

知名衰老研究学者大卫·辛克莱对这项研究给予了高度评价。他表示:"他们开发出的转录组时钟不仅仅能估算年龄,更能衡量细胞功能的渐进性丧失,并预测哺乳动物的生物性衰退与死亡风险。"

与早先基于DNA甲基化的表观遗传时钟不同,转录组时钟直接测量基因活性,有望更直观地反映驱动衰老的生物学过程。研究人员表示,这一方法能够在分子层面更快速地评估实验性疗法是否真正延缓了衰老进程,从而加速抗衰老干预手段的开发。