科学家一直从动物或超级人瑞身上寻找长寿基因,最新研究针对一只比同伴多活了一百年的超长寿巨龟,科学家发现,全球最长寿 的陆生动物之一、巨龟“乔纳森”虽然已经194岁,但体内部分控制细胞能量与DNA修复的基因开关,竟然仍保持与5岁幼龟相似的有序 状态。
阿尔达布拉巨龟是陆地上寿命最长的动物之一。研究人员分析动物园记录后估计,它们的平均寿命约为 80 岁,上限约为 94 岁。 据信乔纳森大约在1832年孵化,1882 年做为礼物送给南大西洋的圣赫勒拿岛总督,到达时已经完全长大,并且一生的大部分时间都生 活在总督官邸的院子里。
圣赫勒拿政府为了避免感染风险,不允许抽血,因此,研究团队只能采取口腔细胞样本来分析基因组,并与36岁巨龟Tank、已故加 拉巴哥巨龟“孤独乔治”及人类基因进行比较。
研究发现,在约2,600个已知与长寿相关的基因中,乔纳森有287个基因出现独特的DNA变异,可能影响蛋 白质的结构或功能,其中41个被认为具有潜在重要性,涉及DNA修复、染色体末端保护及肿瘤抑制。此外,乔纳森拥有10个穿孔素基因 拷贝,比孤独乔治的7个更多。穿孔素是免疫细胞清除癌细胞及异常细胞的重要工具。
每个基因的正前方都有一段DNA序列,它就像是基因的开关,研究团队比较另外四只不同年龄巨龟的DNA甲基化模式后发现,乔纳森 有272个基因开关区域,仍维持与幼龟相似的有序状态,但这些区域在其他成年巨龟身上已出现紊乱。
其中35个基因与粒线体功能有关。粒线体是细胞的能量工厂,负责将养分转换成能量。研究人员推测,良好的能量供应有助于 DNA修复,维持基因开关稳定,而有序的基因调控,又能反过来支持细胞能量生产,形成延缓老化的良性循环。
过去一项针对117岁女性的研究,也曾发现其粒线体功能异常良好,暗示能量代谢可能是跨物种长寿的重要线索。
基因有序转换有助于延长动物寿命的观点,主要基于乔纳森和其他四只陆龟的研究结果,进一步的研究或许能够确定这些模式是否只限于巨龟,或可为动物老化提供更广泛的线索。
未参与研究的生态学家称,这项研究发现的基因调控方面非常有趣,让我们了解基因调控因子如何随时间过去而衰变,导致我们所 熟悉的许多衰老现象。细胞若能在漫长的老化过程中持续维持基因调控的稳定,避免功能逐渐失序,或许能带来长寿的结果。
研究团队也计划继续研究长寿物种,探索是否存在共同的抗老机制,并评估相关途径能否成为延缓人类衰老的新治疗方向。全文已 发表在《科学进展》期刊。