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Sci Rep:获得基因突变的概率可以预测寿命和生育能力

来源:本站原创 2020-07-26 10:24

2020年7月26日讯 /生物谷BIOON /——根据犹他大学健康中心科学家们的研究,健康年轻人基因突变累积率的差异可以帮助预测男性和女性的剩余寿命以及女性的剩余生育年限。他们的研究被认为是此类研究中的首例,他们发现随着时间的推移获得较少突变的年轻人比那些获得突变更快的人多活了大约5年。

研究人员说,这一发现可能最终导致减缓衰老过程的干预手段的发展。

"如果这个小的研究结果被其他独立的研究证实,它将有巨大的影响,"Lynn B. Jorde博士说道,她是犹他大学健康中心的人类遗传学系主任,也是这项研究的合着者。"这将意味着我们有可能找到自我修复的方法,使人类活得更长久、更美好。"这项研究发表在Scientific Reports上。

图片来源:https://cn.bing.com

科学家们早就知道,人体内经常发生DNA损伤。根据该研究的主要作者和通讯作者Richard Cawthon的说法,通常,有多种机制可以修复这种损伤,并防止潜在的有害突变。Richard Cawthon医学博士是犹他大学人类遗传学健康研究副教授。

随着我们年龄的增长,这些机制变得不那么有效,更多的突变积累起来。例如,年长的父母比年轻的父母更倾向于通过生殖系(卵子和精子)传递给孩子更多的基因突变。

然而,Cawthon和同事的理论认为,这些突变可能是衰老率的生物标记,并可能预测年轻个体的寿命以及女性的生育能力。

研究人员对41个三代同堂的祖辈中的61名男性和61名女性进行了DNA测序。这些家族是CEPH联盟的一部分,该联盟是许多关键研究的中心,为现代人类遗传学的理解做出了贡献。

研究人员分析了由一对第一代祖父母和一个第二代子女组成的三人组的血液DNA序列。这是因为种系突变遗传给了他们的后代。在孩子的血液DNA中发现、但在父母任何一方的血液DNA中都没有出现的基因突变被认为来自父母的生殖细胞。然后,研究人员就能够确定每个种系突变来自哪一个亲本,从而确定在孩子受孕时,亲本在卵子或精子中积累的这种突变的数量。

知道了这一点,研究人员就可以比较第一代父母和其他相同性别父母,并估计他们的衰老速度。

Cawthon说:"因此,与一个有75个突变的32岁男性相比,我们预计一个有相同数量突变的40岁男性衰老得更慢。我们预计他会比32岁的男性活更久。"

科学家们发现,基因突变在青春期期间或之后不久就开始加速发生,这表明衰老在青少年时期就开始了。

一些年轻人获得突变的几率是其他人的三倍。在对年龄进行调整后,研究人员确定突变积累速度最慢的个体可能比突变积累速度更快的个体多活5年左右。Cawthon说,这一差异可与吸烟或缺乏体育锻炼的影响相媲美。

突变率最高的女性活产率明显低于其他女性,而且在生最后一个孩子时更有可能更年轻。这表明,高突变率影响了他们的生育能力。

Cawthon说:"能够确定什么时候开始衰老,女性能保持生育能力多长时间,人们能活多久,这是一种令人兴奋的可能性。如果我们能更好地理解在青春期发生的影响突变率的发育生物学,那么我们就能开发出医疗干预措施,恢复DNA修复和其他体内平衡机制,回到青春期前的状态。如果我们能做到这一点,人们就有可能活得更久,更健康。" (生物谷Bioon.com)

参考资料:

Cawthon, R.M., Meeks, H.D., Sasani, T.A. et al. Germline mutation rates in young adults predict longevity and reproductive lifespan. Sci Rep 10, 10001 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-66867-0
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