研究揭示青春与长寿之间的基因权衡Study uncovers genetic trade-off between youth and longevity

环球医讯 / 健康研究来源:www.news-medical.net以色列 - 英语2026-08-30 02:18:49 - 阅读时长4分钟 - 1594字
一项新研究发现vgll3基因在促进快速生长和早期繁殖的同时,会增加衰老和癌症的后期风险。希伯来大学领导的国际研究团队通过CRISPR技术修改非洲绿松石鳉鱼的vgll3基因,首次在脊椎动物中提供了"拮抗多效性"理论的实验证据,证实某些基因在生命早期提供优势却在老年导致疾病。这一突破性发现揭示了发育、衰老和疾病之间的深层生物学联系,为未来癌症预防和健康寿命延长研究开辟新方向,可能帮助科学家分离生长优势与衰老疾病的关联机制。
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研究揭示青春与长寿之间的基因权衡

一项新研究发现vgll3是促进快速生长和早期繁殖的关键基因,但同时会增加衰老和癌症的后期风险。该研究为进化生物学中的一个长期理论提供了罕见的实验证据:进化倾向于青睐早期生命优势,即使以长期健康为代价。研究人员表示,这一发现可能为理解并潜在分离发育、衰老和疾病之间的生物学联系开辟新途径。

研究人员已经确定了一个基因,该基因直接将早期生长和生殖成功与后期加速衰老和增加癌症风险联系起来,为进化生物学中的一个长期理论提供了新见解。

现在,由希伯来大学的Eitan Moses博士、Marva Bergman博士和Itamar Harel教授领导的一个国际团队,与以色列理工学院(Technion)的Nabieh Ayoub教授和东英吉利大学(University of East Anglia)的Alexei A. Maklakov教授合作,为"拮抗多效性"(antagonistic pleiotropy)理论提供了实验证据。该理论认为某些基因在生命早期提供优势,却在老年导致疾病。

尽管这一理论在理论上被广泛接受,但科学家们一直难以在脊椎动物中识别出负责这种权衡的具体基因。研究团队使用非洲绿松石鳉鱼(African turquoise killifish),一种短寿命物种(最近被Harel及其同事开创性地用于遗传衰老研究),重点关注vgll3基因,该基因此前已被发现与人类青春期时机和其他物种(尤其是大西洋鲑鱼)的成熟有关。

通过使用CRISPR技术修改此基因,研究人员观察到了明显的效果。vgll3基因被修改的鱼生长更快,更早达到性成熟,这些特征在自然环境中可能提供生殖优势。

然而,这些好处伴随着显著的长期代价。同样的鱼显示出寿命缩短和与年龄相关的肿瘤发生率更高,包括黑色素瘤(melanoma)样的癌症。

"我们有效地捕捉到了进化在进行权衡的瞬间。多年来,我们一直在问为什么我们的身体不能无限期地维持自身。这个基因给了我们一个直接的答案:自然不优先考虑长寿;它优先考虑的是延续。我们被设计成短跑选手,而不是马拉松选手。"

——希伯来大学Itamar Harel教授

进一步分析显示,该基因影响关键生物过程,包括细胞分裂、干细胞活性和DNA修复。细胞活性的增加可能有助于解释为什么在较年轻的鱼中观察到快速发育,以及导致老年个体疾病的损伤累积。

研究人员还开发了一种新的免疫缺陷鳉鱼模型,使他们能够以此前在此系统中不可能的方式移植和研究肿瘤细胞。

Harel博士补充道:"令人着迷且略带恐怖的是,我们在这些鱼中看到的癌症并非随机事故。它是其青春活力的直接阴影。驱动细胞构建年轻身体的同一机制,正在劫持系统以在老年身体中构建肿瘤。如果我们能理解这种机制,我们可能最终学会如何将健康生长与衰老疾病分开。"

由于vgll3在人类中是保守的,这一发现可能对理解人类发育、衰老和与年龄相关的疾病具有更广泛的意义。虽然先前的关联研究已将该基因与青春期时机和激素水平联系起来,但直到现在才获得功能数据。

这一发现可能有助于未来在癌症预防和旨在延长健康寿命的研究方面的努力。研究人员表示,下一步将探索是否有可能将该基因的有益早期生命效应与其后期有害后果分离开来。

来源:

希伯来大学(The Hebrew University of Jerusalem)

期刊参考:

Moses, E., et al. (2026). An antagonistically pleiotropic gene regulates vertebrate growth, maturity, and lifespan. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-72381-0.

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