年龄和基因：哪个对决定我们的健康更重要?

　　

   

   

罗纳德·里根在80多岁时患上阿尔茨海默氏症，并在93岁时死于该疾病的并发症。富兰克林·罗斯福(Franklin Roosevelt) 62岁时死于脑溢血，享年63岁。2019年，95岁的吉米·卡特患有癌症，但现在已经98岁了，仍然很活跃。我们的基因、环境和年龄都对我们的健康起着重要作用，但其中哪一个最重要呢?加州大学伯克利分校的一项新研究表明，在许多情况下，年龄比基因在决定我们体内哪些基因被开启或关闭方面发挥着更重要的作用，从而影响我们对疾病的易感性。    

在众多关于基因如何影响我们变老的猜测和研究中，加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的一项研究现在表明，随着我们变老，我们DNA的个体差异变得不那么重要，而且更容易患上糖尿病和癌症等老年病。

在一项关于遗传、衰老和环境对大约2万个人类基因表达方式的相对影响的研究中，研究人员发现，随着年龄的增长，衰老和环境对我们许多基因表达谱的影响远比基因变异重要。基因表达的水平——也就是活性的上升或下降——决定了从我们的激素水平和新陈代谢到修复身体的酶的动员的一切。

“你的基因——你从精子捐赠者和卵子捐赠者那里得到的以及你的进化史——是如何影响你是谁、你的表型，比如你的身高、体重，以及你是否有心脏病?”加州大学伯克利分校综合生物学助理教授、校园计算生物学中心成员彼得·苏德曼(Peter Sudmant)说。“在人类遗传学方面已经做了大量的工作，以了解基因是如何由人类基因变异开启和关闭的。我们的项目源于这样一个问题:“一个人的年龄对这有什么影响?”’我们发现的第一个结果是，年龄越大，基因的影响就越小。”

换句话说，虽然我们个人的基因组成可以帮助预测我们年轻时的基因表达，但当我们变老时(在这项研究中，年龄超过55岁)，它在预测哪些基因增加或减少方面就没有那么有用了。例如，同卵双胞胎拥有相同的一组基因，但随着年龄的增长，他们的基因表达谱会发生变化，这意味着双胞胎在衰老过程中彼此之间的差异会很大。

Sudmant说，这些发现对将衰老疾病与人类基因变异联系起来的努力具有启示意义。在追求药物靶点时，这类研究或许应该少关注那些影响基因表达的基因变异。

“几乎所有人类常见病都是衰老引起的疾病:阿尔茨海默氏症、癌症、心脏病、糖尿病。所有这些疾病都随着年龄的增长而增加。”“大量的公共资源已经投入到识别使你易患这些疾病的基因变异上。我们的研究表明，事实上，随着年龄的增长，基因对基因表达的影响越来越小。所以，当我们试图确定这些衰老疾病的原因时，也许我们需要注意这一点。”

梅达沃的假设

这些发现与Medawar的假设一致:我们年轻时启动的基因更容易受到进化的限制，因为它们对确保我们存活下来繁衍后代至关重要，而我们达到生育年龄后表达的基因受到的进化压力更小。所以，人们会期望在晚年基因的表达方式上会有更多的变化。

“我们都在以不同的方式变老，”Sudmant说。“虽然年轻人在基因表达模式方面更接近，但老年人的差异更大。随着基因表达模式变得越来越不稳定，这就像时间的漂移。”

Sudmant说，这项研究是第一次在如此广泛的组织和个体中观察衰老和基因表达。他和他的同事们建立了一个统计模型来评估基因和衰老在近1000个人的27个不同的人体组织中的相对作用，发现衰老的影响在不同的组织中差异很大——超过20倍。

“在你身体的所有组织中，基因的影响是一样的。它似乎并没有在一个组织或另一个组织中发挥更大的作用。”“但不同组织之间的衰老有很大不同。在你的血液、结肠、动脉、食道和脂肪组织中，年龄在驱动你的基因表达模式方面比你的基因发挥更大的作用。”

Sudmant和同事们还发现，Medawar的假设并不适用于所有组织。令人惊讶的是，在五种类型的组织中，进化重要基因在老年人中表达水平更高。

Sudmant说:“从进化的角度来看，这些基因应该被打开，这是违反直觉的，除非你仔细观察这些组织。”这五种组织恰好是在我们的一生中不断变化的组织，也是产生最多癌症的组织。每次这些组织自我替换时，它们都有可能产生导致疾病的基因突变。

他说:“我想这告诉了我们进化的极限。”“例如，你的血液必须不断增殖，你才能活下去，所以这些超级保守的、非常重要的基因必须在生命的晚期被打开。这是有问题的，因为这意味着这些基因很容易发生体细胞突变，并以一种糟糕的、癌变的方式永远被打开。所以，它给了我们一点关于生活的限制是什么样子的观点。它限制了我们生存的能力。”

Sudmant指出，这项研究间接地表明了环境对衰老的影响，这是除年龄和基因之外的一切因素的影响:我们呼吸的空气、喝的水、吃的食物，还有我们的体育锻炼水平。随着年龄的增长，环境影响了多达三分之一的基因表达。

Sudmant正在对其他几种生物(蝙蝠和老鼠)的表达基因进行类似的分析，以观察它们之间的差异，以及这些差异是否与这些动物的不同寿命有关。

文章标题

Tissue-specific impacts of aging and genetics on gene expression patterns in humans