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遗传背景可能会影响对人们衰老的适应

加州大学河滨分校的心理学家领导的一项研究表明,我们如何适应晚年衰老的方式可能受到基因影响。

这项发表在《衰老细胞》中的研究对表观遗传因素与衰老之间的关系具有影响。表观遗传是一个过程,其中附着在DNA上的化学物质控制着它的活性。可以遗传给后代的表观遗传变化可能对加速衰老以及衰老通常伴随的认知和身体功能下降至关重要。导致基因表达改变的表观遗传修饰可能是由于许多生物学过程引起的,包括研究人员关注的一个过程:DNA甲基化。

在DNA甲基化中,甲基被添加到DNA分子中。DNA具有四种不同类型的核苷酸:A,T,G和C。DNA甲基化发生在真核DNA的C碱基上。DNA甲基化的变化与衰老密切相关。

UCR心理学教授钱德拉·雷诺兹(Chandra Reynolds)及其同事研究了96对同性衰老的瑞典和丹麦双胞胎中10年跨度的DNA甲基化-这是第一个确定遗传和环境影响程度的纵向双胞胎研究跨时间促进位点特异性DNA甲基化。

他们发现在表观基因组的衰老双胞胎中超过35万个部位测得的血液DNA甲基化存在个体差异,部分原因可追溯到生命的晚期,纵向可遗传到十年,即69至79岁。这些发现可以帮助科学家更好地了解遗传和环境对衰老中甲基化的稳定性和动力学的贡献,并为将来在不同人群中开展工作奠定了基础。

领导这项研究的认知衰老专家雷诺兹说:“我们还发现,以前与年龄有关并包含在甲基化“时钟”中的甲基化位点比其他其余位点更具遗传性。“表现出最大遗传力的位点位于参与免疫炎症和神经递质途径的基因中。在10年中甲基化稳定性较弱的位点位于参与应激相关途径的基因中。”

年龄相关位点是最可遗传的发现支持基因调控生物衰老率,包括调控人们对环境挑战的反应能力,例如暴露于SARS-Cov-2等病毒(传播COVID- 19

雷诺兹说:“随着年龄的增长,人们观察到了甲基化模式的改变,而甲基化的差异可能部分源于我们的经验和行为,因此它们可能是可修改的。”“我们的研究结果表明,即使在晚年,在“大吉大吉的箭头”中,甲基化的一些个体差异仍可适度遗传,并在10年后有助于甲基化模式。”

雷诺兹进一步解释说,遗传影响有助于稳定性,而非共享因素随着年龄的增长而积累,这表明人们对环境暴露的反应日益多样化。她说,遗传力通常归因于稳定的遗传贡献,但是随着年龄的增长,非共享环境因素(一个人所独有且​​未与其兄弟姐妹共享的环境因素)的作用越来越大。

根据雷诺兹的说法,与衰老有关的DNA甲基化位点总体上更具遗传性。这与生物衰老率的遗传调控相一致,也许包括免疫炎性途径和神经递质途径中涉及的基因位点,并解释了人们如何适应健康和衰老条件。

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