端粒被科學(xué)家稱為人體的“生命時鐘”,它與人類的壽命長短有密不可分的關(guān)系。上一期的《生命新知》跟大家分享了父親的年齡可以影響后代的壽命,父親的精子DNA端粒是逐年延長的,而他的外周血細(xì)胞的DNA端粒是逐年縮短的。在進化中間,隨著父親的年齡增大,后代的壽命也在不斷延長。(請關(guān)注:奇怪!為啥家中最小的孩子壽命最短?) 那么,后代的壽命除了受父親的年齡影響之外,還受到其他什么因素影響呢?發(fā)表于《歐洲人類遺傳學(xué)雜志》的一項大型薈萃分析研究深入討論了這個問題。 提到子女壽命,我們可能要問這樣幾個問題: 帶著這幾個問題,我們一起從研究中尋找答案。 首先,回答第一個關(guān)鍵的問題,遺傳因素在決定DNA端粒長短方面到底起到多大作用。這項薈萃分析涵蓋了六個隊列研究,共19 713人(7歲~99歲),包括父母和子女。結(jié)果發(fā)現(xiàn),遺傳因素在決定DNA端粒長短方面起到70%的作用。也就是說后天環(huán)境(比如生活方式)的影響可能只占30%左右。 第二,男女之間的差異。女性的DNA端粒顯著長于男性,所以,在現(xiàn)實生活中女性的平均壽命比男性要長大約2~4歲。 第三,父母的影響。父親是如何影響后代的呢?研究表明,父親本身攜帶的DNA端粒的長短決定著后代DNA端粒的長短,不管是女兒還是兒子。也就是說,父親的遺傳因素是一個很重要的決定因素,從統(tǒng)計學(xué)上來看,它是一個顯著性差異的因素[P=5.66×10^(-4)]。父親的年齡和子代的DNA端粒長度呈正相關(guān),也是顯著性差異[P=7.01×10^(-5)]。同樣,母親本身DNA端粒的長短也顯著影響后代DNA端粒的長短。也就是說,母親本身有長壽的基因,攜帶更長的DNA端粒,她的女兒或兒子也會有更長的DNA端粒[P=5.01×10^(-5)]。但是,母親的DNA端粒是隨著年齡增長不斷縮短的,包括生殖細(xì)胞(卵子)、外周血細(xì)胞和組織細(xì)胞中的DNA端粒都在縮短。而且,母親的年齡和后代DNA端粒呈負(fù)相關(guān),有顯著性差異(P=0.012)。與父親相比,母親DNA端粒的長短對后代起更大的決定作用(P=0.007)。總體上說,父親和母親都影響了自己子女的DNA端粒長短,母親實際上的影響更加明顯,但是父親的年齡影響非常明顯。第四,兄弟姐妹之間的影響。對于同卵雙胞胎,他們攜帶同樣的遺傳密碼,后天環(huán)境對其影響較小。而對于異卵雙胞胎,他們和非雙胞胎的兄弟姐妹是相似的。和同卵雙胞胎相比,異卵雙胞胎有顯著性差異[P=2.82×10^(-24)],也就是說同卵雙胞胎的DNA端粒長度非常接近,而異卵雙胞胎之間是有差異的,就像兄弟姐妹一樣。這從另外一個角度說明,遺傳因素在決定后代壽命方面起到一個很重要的作用。第五,夫妻之間的影響。研究發(fā)現(xiàn)夫妻之間的DNA端粒長短有顯著的相關(guān)性。也就是說在夫妻共同生活期間,DNA端粒長短實際上是互相靠近的。平均年齡小于55歲的年輕夫妻的相關(guān)性是0.20(相比于非夫妻),P=3.24×10^(-10)。平均年齡大于55歲的老年夫妻的相關(guān)性更強(0.31),P=4.27×10^(-23)。這就說明越老的夫妻,他們的DNA端粒長度越接近,壽命越匹配。這可能和他們的生活環(huán)境和生活習(xí)慣相關(guān)。從整體上看,夫妻年齡對后代的影響:母親的年齡大,伴隨后代DNA端粒縮短,當(dāng)調(diào)整父親年齡以后,即父親的年齡也大,相匹配后他們對后代的影響就抵消了。簡單點說,就是隨著父親的年齡增大,他精子的DNA端粒延長,而隨著母親的歲數(shù)增大,她卵子的DNA縮短,當(dāng)他們結(jié)合在一起時,DNA端粒損失就被抵消掉,所以他們之間就沒有顯著性差異了。由此我們可以想到,如果是姐弟戀(即母親年齡較大),那么對他們后代的DNA端粒理論上是有負(fù)面影響的。當(dāng)然,這需要進一步的科學(xué)研究。從上面的分析中我們可以看到,遺傳因素對后代壽命(DNA端粒長短)的影響占到70%。女性的DNA端粒長度顯著優(yōu)于男性,壽命相應(yīng)會更長。父親和母親對后代都有影響,不管是男孩還是女孩。他們本身的壽命長短(DNA端粒長短)對后代均有影響,而且母親的DNA端粒比父親的影響力更強一些。 但是從年齡上來講,母親的生殖細(xì)胞(卵子)和外周血細(xì)胞的DNA端粒都是隨著年齡的增長而縮短。父親外周血細(xì)胞的DNA端粒跟母親一樣,也是隨著年齡的增長不斷損失和縮短,每年都損失幾十個堿基。但不同的是,父親的生殖細(xì)胞(精子)的DNA端粒則每年延長七十多個堿基,這可能與其中合成DNA端粒的端粒酶活性有關(guān)。這個研究進一步證明,隨著年齡的增長,父親的精子DNA端粒是不斷延長的。所以年齡較大的父親生下來的孩子,他的DNA端粒相應(yīng)更長。母親的年齡和后代DNA端粒長度呈負(fù)相關(guān),也就是年齡越大,所生的孩子DNA端粒越短。不過這種影響可以被年齡大的父親相抵消。 即便如此,父親的年齡對后代DNA端粒的影響仍然是顯著存在的,他的子女壽命還會隨之延長。對雙胞胎的觀察發(fā)現(xiàn),他們的DNA端粒非常相像,壽命也非常接近,而異卵雙胞胎和普通的兄弟姐妹一樣,這也進一步證明了遺傳因素起到了很大的作用。 研究首次提出了夫妻之間壽命相當(dāng)?shù)年P(guān)系。與非夫妻相比,夫妻之間的DNA端粒長度顯著相關(guān),他們的壽命趨近于相同。隨著年齡的增長,老夫妻之間的DNA端粒會更加相似。 該研究揭示了父母對后代壽命的影響,回答了我們剛開始提出的一些問題。這是一個很有代表性也很有意思的研究,不過同時我們也要注意到這些隊列研究只是發(fā)現(xiàn)了相關(guān)現(xiàn)象,并不是因果關(guān)系。所以我們解讀這些數(shù)據(jù)的時候,要跟真實世界結(jié)合在一起。我們也期待著更多的研究來證明這些理論和假說。 參考文獻:European Journal of Human Genetics 2013;21:1163–1168 掃碼測測你的預(yù)期壽命是多大▽
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