早在一個世紀(jì)前，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)，減少熱量攝入可以顯著延長某些動物物種的壽命。近年來，越來越多的研究也表明禁食療法或熱量限制的健康益處。然而，這背后的生物學(xué)機(jī)制是什么，科學(xué)家們?nèi)匀徊磺宄＝?，坦普爾大學(xué)（LKSOM）劉易斯·卡茨醫(yī)學(xué)院（Lewis Katz School of Medicine）的研究人員已經(jīng)突破了這一障礙。在9月14日發(fā)表于Nature Communications上的新文章中，他們首次闡明伴隨衰老的表觀基因組變化速率與多個物種的壽命有關(guān)，而卡路里限制減緩了這一變化過程，這或許能夠解釋熱量限制對壽命的影響。

“我們的研究表明，表觀遺傳漂變，比如隨著時間基因組DNA甲基化水平上升或下降，在不同物種中發(fā)生的速度不一樣，小鼠最快，其次是猴子，最后是人類?！?LKSOM的醫(yī)學(xué)博士Jean-Pierre Issa解釋說。這些發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么小鼠平均壽命只有2到3年，恒河猴約25年，人類卻能活到70或80歲。

諸如DNA甲基化一類的化學(xué)修飾控制著哺乳動物的基因，它就像一個書簽標(biāo)記著基因應(yīng)該何時被使用——這種現(xiàn)象被稱為表觀遺傳學(xué)?！凹谆Ｊ皆谡麄€生命周期中穩(wěn)定地漂變，在基因組的某些區(qū)域增加，而在其他區(qū)域則減少?！盜ssa博士說。以前的研究表明，這些變化隨著年齡的增長而發(fā)生，但它們是否與壽命有關(guān)還不得而知。

1甲基化水平隨年齡改變，并影響壽命

Issa博士的研究小組檢查了小鼠、猴子和人類不同年齡個體血液中DNA的甲基化模式。小鼠年齡從幾個月到三年不等，猴子從不到一歲到30歲不等，而人類從0歲到86歲（臍帶血被用來代表0歲）。通過深度測序技術(shù)，他們分析了與年齡有關(guān)的DNA甲基化變化，揭示了不同的甲基化模式：在年齡較大的個體中增加的甲基化基因組位點(diǎn)在年輕個體中并沒有甲基化。

在隨后的分析中，研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著衰老甲基化增加的基因區(qū)域，基因表達(dá)發(fā)生了顯著的下降，而甲基化程度降低的區(qū)域，基因表達(dá)增加。在調(diào)查了一系列受年齡相關(guān)的甲基化影響的基因后，研究人員發(fā)現(xiàn)了甲基化漂變與壽命之間的反比關(guān)系。換句話說，表觀遺傳變化的越大，發(fā)生的越快，物種的壽命就越短。