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PNAS:端粒长短预测寿命
【字体: 大 中 小 】 时间:2012年01月12日 来源:生物通
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通过观察分析动物的行为,来延伸到人类行为分析,是生物学家的一种重要手段,近期来自英国格拉斯哥大学等处的研究人员发表了题为“Telomere length in early life predicts lifespan”的文章,通过分析斑马雀从雏鸟阶段到自然寿命末期的端粒长度,发现了端粒与寿命的密切关联,再次证明了端粒与衰老之间存在关系。
生物通报道:通过观察分析动物的行为,来延伸到人类行为分析,是生物学家的一种重要手段,近期来自英国格拉斯哥大学等处的研究人员发表了题为“Telomere length in early life predicts lifespan”的文章,通过分析斑马雀从雏鸟阶段到自然寿命末期的端粒长度,发现了端粒与寿命的密切关联,再次证明了端粒与衰老之间存在关系。相关成果公布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
领导这一研究的是格拉斯哥大学的Pat Monaghana博士,其研究组利用观察分析动物的行为来分析人类的行为,曾利用对小黑背鸥和红嘴山鸦的研究,表明卵产生中的资源分配和相关的生活史策略对个体发育和长期适合度有多方面的影响,对于种群存活有重要意义。
端粒是染色体末端的DNA重复序列,作用是保持染色体的完整性。DNA每次复制,端粒就缩短一点。一旦端粒消耗殆尽,染色体则易于突变而导致动脉硬化和某些癌症。因此不少科学家认为端粒DNA长度和人的年龄存在密切的关系。
在这篇文章中,研究人员分析了斑马雀从雏鸟阶段到自然寿命末期的端粒长度——斑马雀的自然寿命从210天到将近9年不等,结果发现有最长的端粒的25日龄的小鸟也有最长的寿命,这说明在生命非常早的阶段测量的端粒长度对斑马雀的寿命有最高的预测能力。
端粒长度随着年龄而减少,最显著的长度减少发生在生命的第一年中。然而长度减少率并不能预测生存,而且长寿的个体比短命的个体在年龄的各个阶段都有更长的端粒。研究人员认为这些发现虽然没有明确为什么某些个体比另一些个体的端粒更长,但是说明了25日龄的端粒长度能够强有力地预测最终的寿命。
去年5月,New Scientist杂志以“端粒诺贝尔奖得主兜售生物年龄检测”为题做了一篇报道,介绍了2009年度的诺贝尔奖获得者Elizabeth Blackburn计划在2011年底开展面向公众个人的端粒长度检测分析服务,为个人健康状况的评估和预测提供参考。这引起了公众的注意,引发了关于伦理和研究的多方面探讨。
不少科学家认为,所谓端粒DNA可计算人的寿命的概念,还只是停留在“假说”层面,尚缺乏充分的证据支持。一个人最起始端粒DNA的长度被认为,从他(她)还是在子宫里时就决定了。不同的人之间的端粒DNA长度差异还是比较大的,最长可达到2万个碱基对,最短只有3000个碱基对。
从整体趋势上讲,端粒DNA长度和人的年龄确实存在密切的关系。比如,老年人群的端粒DNA整体上要比年轻人的短;长寿人群的DNA要比短寿人群长;每一个具体的个人,其端粒DNA都会随着年龄的增长而磨损缩短,一般以每年50-100个碱基对的速度进行。
但是这种变化关系并非完全同步,而且还只是停留在“假说”层面,甚至存在一些争议。很多来自不同研究人员的研究结果呈现明显的不一致,有些甚至结果完全相反。
因此要确定端粒与寿命的直接关系,还有待更深入的研究探索,就目前阶段而言,利用端粒长度来预测寿命还为时尚早。
(生物通:万纹)
原文摘要:
Telomere length in early life predicts lifespan
The attrition of telomeres, the ends of eukaryote chromosomes, is thought to play an important role in cell deterioration with advancing age. The observed variation in telomere length among individuals of the same age is therefore thought to be related to variation in potential longevity. Studies of this relationship are hampered by the time scale over which individuals need to be followed, particularly in long-lived species where lifespan variation is greatest. So far, data are based either on simple comparisons of telomere length among different age classes or on individuals whose telomere length is measured at most twice and whose subsequent survival is monitored for only a short proportion of the typical lifespan. Both approaches are subject to bias. Key studies, in which telomere length is tracked from early in life, and actual lifespan recorded, have been lacking. We measured telomere length in zebra finches (n = 99) from the nestling stage and at various points thereafter, and recorded their natural lifespan (which varied from less than 1 to almost 9 y). We found telomere length at 25 d to be a very strong predictor of realized lifespan (P < 0.001); those individuals living longest had relatively long telomeres at all points at which they were measured. Reproduction increased adult telomere loss, but this effect appeared transient and did not influence survival. Our results provide the strongest evidence available of the relationship between telomere length and lifespan and emphasize the importance of understanding factors that determine early life telomere length.