近日發(fā)布于科學(xué)期刊《ScienceAdvances》的一篇研究中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種男性常見(jiàn)的基因突變和壽命長(zhǎng)短相關(guān)。雖然這項(xiàng)基因突變目前看來(lái)對(duì)女性幾乎沒(méi)有影響,但讓人類(lèi)對(duì)于目前所知不多的壽命相關(guān)基因有更多的了解。研究與壽命有關(guān)基因也許能讓往后科學(xué)家以模仿這些基因作用的機(jī)制方式研發(fā)藥物,進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)人類(lèi)壽命的效果。然而,要達(dá)到這樣的目標(biāo)仍需要時(shí)間與更多研究。

不難想像,近幾世紀(jì)來(lái)人類(lèi)壽命大幅延長(zhǎng)主要是環(huán)境與生活方式改變所造成,先天基因的影響并非主因。1875年時(shí)德國(guó)人平均壽命不到39歲,但今日德國(guó)人平均壽命已超過(guò)80歲。壽命大幅增加的主因當(dāng)然不是因?yàn)槎潭虜?shù)百年間基因變異的演化效果,而是因?yàn)楦蓛麸嬘盟占?、現(xiàn)代醫(yī)療的進(jìn)步等生活方式的改變,讓平均壽命得以延長(zhǎng)。
這并不代表基因?qū)τ趬勖娱L(zhǎng)來(lái)說(shuō)無(wú)足輕重,基因仍會(huì)影響人類(lèi)的壽命,只是程度較小。近年許多研究都顯示,同卵雙胞胎壽命比異卵雙胞胎來(lái)得相近,也有研究顯示近親之間的壽命相近度比遠(yuǎn)親來(lái)得高。然而,在大規(guī)模的研究中科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn),人類(lèi)DNA中只有很少數(shù)的基因和壽命有明顯關(guān)聯(lián)。美國(guó)埃爾伯特愛(ài)因斯坦醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)家NirBarzilai就坦言,這樣的發(fā)現(xiàn)實(shí)在令人非常失望。
不過(guò),當(dāng)研究人員繼續(xù)從基礎(chǔ)生物學(xué)中所得到的線索往下探尋,就發(fā)現(xiàn)在許多物種中,動(dòng)物體型的大小和壽命有關(guān)。NirBarzilai的同事,以色列海法大學(xué)(UniversityofHaifa)遺傳學(xué)家GilAtzmon表示,不管是在狗、果蠅或小鼠中,體型較小的通??梢曰畹帽容^久。
這樣的發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家轉(zhuǎn)移注意力開(kāi)始研究會(huì)讓人類(lèi)身體成長(zhǎng)的分子,其中最重要的是一種由腦部產(chǎn)生并且隨著體內(nèi)循環(huán)轉(zhuǎn)移的激素,也就是我們熟知的生長(zhǎng)激素(growthhormone)。
生長(zhǎng)激素在體內(nèi)會(huì)和細(xì)胞表面的生長(zhǎng)激素受體(receptor)結(jié)合,產(chǎn)生訊號(hào)促使細(xì)胞成長(zhǎng)。除此之外,細(xì)胞本身也會(huì)產(chǎn)生稱為“生長(zhǎng)因子”(growthfactors)為訊號(hào)。
全世界大約有四分之一的人生長(zhǎng)激素受體基因帶有突變,也就是有部分的基因缺失(deletion)。這些出現(xiàn)缺失的基因依舊可以產(chǎn)生具功能的生長(zhǎng)激素受體,只是形態(tài)上有些微不同。一項(xiàng)在2000年左右進(jìn)行的研究就提出,這些基因變異可能導(dǎo)致帶有基因變異的兒童身高較矮。綜合先前研究中所發(fā)現(xiàn)身高與壽命之間微妙的關(guān)系,Atzmon博士與研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始思考,這個(gè)可能讓人變得比較矮的基因變異是不是也同時(shí)影響了人的壽命長(zhǎng)短?
研究團(tuán)隊(duì)以先前Barzilai博士研究的對(duì)象,總共567名超過(guò)60歲的阿什肯納茲猶太(AshkenaziJews)老人與他們的兒女生長(zhǎng)激素受體基因進(jìn)行定序。結(jié)果在12%超過(guò)100歲的男性生長(zhǎng)激素受體基因中找到突變,比超過(guò)70歲的男性生長(zhǎng)激素受體基因出現(xiàn)突變的機(jī)率高了3倍;但在女性受測(cè)者中,這樣的現(xiàn)象在各個(gè)年齡層組別中比例相差不大。
研究團(tuán)隊(duì)再進(jìn)一步檢測(cè)幾組分別來(lái)自美國(guó)、法國(guó)、門(mén)諾派社區(qū)長(zhǎng)壽老人的基因,將受測(cè)人數(shù)提升至814位。在這3組長(zhǎng)壽老人的組別中,都發(fā)現(xiàn)了相同的現(xiàn)象。也就是說(shuō),男性的生長(zhǎng)激素受體基因突變和壽命的增長(zhǎng)相關(guān)。壽命與身高的關(guān)聯(lián)復(fù)雜美國(guó)斯克里普斯轉(zhuǎn)譯科學(xué)研究所(ScrippsTranslationalScienceInstitute)基因資訊學(xué)主任AliTorkamani認(rèn)為這些研究成果頗具說(shuō)服力。并未參與此項(xiàng)研究的Torkamani博士也表示,這是第一次科學(xué)家確認(rèn)了生長(zhǎng)激素受體與壽命的關(guān)聯(lián)。
荷蘭萊登大學(xué)(LeidenUniversity)醫(yī)學(xué)中心遺傳學(xué)家P.ElineSlagboom也認(rèn)為其中一定有些故事,但她對(duì)于這些研究結(jié)果態(tài)度稍微保留,認(rèn)為這項(xiàng)研究的樣本數(shù)較少,且只有男性展現(xiàn)出該現(xiàn)象。這也表示仍有許多問(wèn)題留給后續(xù)的研究者繼續(xù)探索。
早在2008年時(shí),Barzilai與研究團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)和成長(zhǎng)相關(guān)的基因突變和壽命延長(zhǎng)相關(guān),而且這一個(gè)基因突變只對(duì)女性有影響。當(dāng)時(shí)的成果和近期的這項(xiàng)研究結(jié)合,顯示出壽命延長(zhǎng)在不同性別中或許是分別由不同基因路徑調(diào)控。但到目前為止,科學(xué)家還不了解其中分別是那些機(jī)制,這個(gè)問(wèn)題牽涉范圍太大了。
除此之外,目前研究成果也顯示,壽命與身高的關(guān)聯(lián)遠(yuǎn)比科學(xué)家目前所觸及的還要復(fù)雜許多。照目前的研究假設(shè)的話,帶有基因突變而較長(zhǎng)壽的男性身高應(yīng)該也要比較矮,然而,事實(shí)卻和假設(shè)背道而馳,帶有該基因突變的男性身高似乎還高了約1英寸。
對(duì)此,研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)該基因突變會(huì)在男性體內(nèi)引發(fā)原本刺激成長(zhǎng)的訊號(hào)路徑中一連串下游變化,使細(xì)胞對(duì)低濃度生長(zhǎng)激素變得比較不敏感;然而當(dāng)生長(zhǎng)激素快速提升,細(xì)胞接收到這些訊號(hào)后,反而是帶有該突變的男性比不帶有該突變的男性體內(nèi)細(xì)胞分裂得更快速。也就是說(shuō),這些帶有突變的生長(zhǎng)激素受體會(huì)將這些訊號(hào)放大。
帶有該突變的生長(zhǎng)激素受體特性會(huì)使得男孩們?cè)谇嗌倌陼r(shí)期成長(zhǎng)迅速,因?yàn)槟菚r(shí)他們體內(nèi)生長(zhǎng)激素正盛;但到成年時(shí)生長(zhǎng)激素下降,他們細(xì)胞分裂速度變慢,細(xì)胞內(nèi)可能就不再自行制造刺激生長(zhǎng)的分子。
許多研究都已經(jīng)表示過(guò)多的生長(zhǎng)激素訊號(hào)會(huì)加速老化的過(guò)程,其中一種解釋是細(xì)胞內(nèi)資源需要同時(shí)分配給生長(zhǎng)與修復(fù)作用,生長(zhǎng)旺盛的同時(shí)會(huì)排擠修復(fù)資源,因而造成老化加速。生長(zhǎng)激素受體帶有突變的男性體內(nèi)可能因?yàn)橛休^多資源分配到修復(fù)作用上,因此減緩老化速度。
近年來(lái)醫(yī)生會(huì)以生長(zhǎng)激素來(lái)增強(qiáng)患者的體力并讓他們維持年輕活力,而現(xiàn)在Barzilai博士也從研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn),維持體內(nèi)低濃度的生長(zhǎng)激素可能真的是有效的長(zhǎng)壽策略。
研究團(tuán)隊(duì)目前希望能夠以降低老人生長(zhǎng)激素濃度,借此模擬這項(xiàng)基因突變所造成的效果。目前已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中以糖尿病藥物每福敏(metformin)得到不錯(cuò)的成果。對(duì)此,Barzilai博士表示,這些研究成果或許不久后就能在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用。
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