拮抗性多效性是指某生物机制在特定情境下有益、另一情境下有害的特性,通常表现为对青年有益但对老年有害。该理论是解析衰老演化机制的核心概念,也是理解衰老已知机制与标志物之间关联的关键。主流衰老理论认为,自然选择对青年个体特征的作用强度远高于老年个体,这推动了以牺牲后期生存和繁殖能力为代价、增强早期生存和繁殖能力的机制演化。这种以短期成功优先的策略在几乎所有生态位中都是优势选择。
科学家在多个物种中已验证拮抗性多效性的具体机制案例,但人类相关证据仍不充分。研究者利用大规模基因组和流行病学数据库,尝试寻找与长寿相关的基因突变如何影响繁殖成功率的关联性。由于显著效应且在多个人群中可重复的长寿相关突变极为稀缺,相关研究面临重大挑战。目前学界对已有人类数据是否能明确支持拮抗性多效性假说仍存在争议,但研究者仍在持续推进该领域研究,如本文重点解析的开放获取论文。
早期月经初潮与生育加速衰老相关疾病:人类拮抗性多效性的证据
衰老可理解为自然选择随年龄增长而减弱的必然结果。与此一致的拮抗性多效性衰老理论认为,衰老源于有利于早期生长和繁殖的权衡机制。然而,支持该理论的人类证据仍有限。本研究采用孟德尔随机化(MR)方法,分析月经初潮年龄/首次生育年龄与衰老相关结局及疾病的关系。通过英国生物样本库对近20万样本进行回归分析,验证了月经初潮年龄、生育年龄及生育次数与多项衰老指标的关联性。利用Ingenuity通路分析法,研究者进一步解析了MR分析中检测到的显著单核苷酸多态性(SNPs)相关的基因通路。
研究显示,较晚的月经初潮或首次生育在基因层面与更长的父母寿命、更低的衰弱指数、更慢的表观遗传衰老、更晚的绝经年龄及更少的面部衰老显著相关。这些延迟效应还显著降低晚发性阿尔茨海默病、2型糖尿病、心脏病、原发性高血压和慢性阻塞性肺疾病的患病风险。研究鉴定出158个显著影响衰老表型的SNPs,其中部分位点涉及已知长寿通路,包括胰岛素样生长因子1(IGF-1)、生长激素、AMP激活蛋白激酶(AMPK)及mTOR信号通路。研究还发现,过早发育阶段的高体重指数(BMI)是导致2型糖尿病和心力衰竭风险升高的重要中介因素。
在英国生物样本库的验证分析中,月经初潮年龄、生育年龄及生育次数与多项衰老指标的关联性得到确认。结果显示,11岁前初潮和21岁前生育显著加速多种疾病风险,使糖尿病、心力衰竭和肥胖风险分别提升至正常值的2倍、2倍和4倍,该发现为拮抗性多效性理论提供了关键实证支持。
【全文结束】