通过阅读本文,你将了解以下内容:
- 一项新研究详细介绍了名为"转录组时钟"的创新工具,它能基于细胞功能而非单纯出生年份来精确测量个人的生物年龄。
- 研究人员分析了四种物种(大鼠、小鼠、人类和猕猴)25种不同组织中的11,000个转录组,确定了因衰老或延长/缩短寿命干预而被激活的基因。
- 虽然未来测试可能提供精确预测某人何时因年老而死亡的方法,但该工具也可成为药物测试的福音,使科学家能够检验特定治疗如何影响这些生物标记物。
你的身体在衰竭并死亡之前能持续多久?这是许多人愿意花大价钱了解答案的问题,即使它不能提供明确保证——毕竟意外时有发生(尤其是交通事故)。但通过人类对分子世界的探索,科学家已经开发出表观遗传时钟,主要通过分析已知的衰老生物标记物来辨别一个人的"生物年龄"。其中最重要的是通过压力和时间积累的DNA化学变化,但正如《科学警报》指出的,这些方法并不总是准确的。
为提高这些时钟的预测能力,一个由哈佛医学院和日本东北大学专家领导的科学家团队分析了四种哺乳动物物种(小鼠、大鼠、猕猴和人类)的不同组织。他们比较了11,000个基因表达谱(也称为转录组),并记录了在这四种物种的25种组织中,哪些基因因衰老或其他延长或缩短寿命的干预措施而被激活。由此产生的数据构成了研究团队所谓的"转录组时钟"的基础,该时钟根据细胞功能而非简单测量生物体出生后的经过时间来确定年龄。研究结果发表在《自然》期刊上。
"这些衰老时钟代表了一种更详细测量衰老的潜在新方法,可以帮助预测疾病和死亡风险,描述治疗效果,并基于生物年龄进行个性化护理,"该研究的资深作者瓦迪姆·格拉迪舍夫在一份新闻声明中表示。"未来的治疗可以同时针对特定的衰老相关过程——如炎症或新陈代谢——以及整体衰老。"
先前的表观遗传时钟通过分析DNA修饰来工作——主要是通过基因组中"CpG岛"区域甲基基团的增加,这些区域是指胞嘧啶核苷酸紧邻鸟嘌呤的基因组区域。最近的一项研究发现,这些岛以及甲基化过程在区分人类与灵长类近亲方面发挥了关键作用,并且甲基化年龄与实际年龄之间的差异会增加患病风险。伯明翰大学的若昂·佩德罗·德·马加良斯(曾在2024年就长寿医学的进展与《大众机械》进行了深入交流)在伴随研究的评论中解释说,与甲基化相比,转录组生物标记物通常缺乏准确性。但这项新研究达到了与表观遗传时钟相媲美的准确性。
"由于死亡风险随年龄增加,而许多与衰老无关的过程影响健康,开发和验证抗衰老干预措施应依赖于评估特定干预是否影响死亡率和寿命,"他写道。"转录组时钟可能成为该评估的宝贵读数……有可能缩短在啮齿动物和人类中的临床前和临床试验。"
研究人员还发现,大多数细胞类型——无论是免疫细胞、干细胞、肝脏细胞还是肌肉细胞——都表现出相同的分子变化。他们发现,与健康细胞分裂和伤口修复相关的基因是衰老较慢的标志,而与细胞死亡和炎症相关的基因则代表相反情况。"这些变化'能预测人类未来死亡时间',"该研究的主要作者亚历山大·泰什科夫斯基在一份新闻声明中表示。
作者强调,这种转录组时钟目前仅是一种研究工具,在用于人类治疗之前还需要更多测试。然而,如果科学家能够利用它准确分析特定医疗干预如何影响与寿命长短相关的生物标记物,它可能会帮助药物试验更快地推进。
了解你的确切死亡时间将永远是牢牢属于科幻小说的情节元素,但基因组探索向我们展示,科学有朝一日可能至少给我们一个大致估计。
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