eLife：与衰老过程中的机动性变化有关的基因变异

对线粒体功能很重要的酶中的基因变异可能会导致个体随着年龄增长而保持或失去力量和机动性。

　　

研究结果有助于解决为什么一些人随着年龄的增长仍保持活跃，而另一些人则发现出行更困难的问题。研究中发现的基因变异可以进一步评估，以确定个体随时间流逝失去行动能力的具体机制，并有助于预测这些随年龄增长而失去的能力。

随着年龄的增长，许多人的肌肉和力量会逐渐减少，这可能会降低他们的生活质量，并导致以后的生活中摔倒和骨折。缺乏锻炼或饮食不当会导致与年龄相关的肌肉流失，但遗传因素也可能发挥作用。

“虽然衰老是普遍现象，但随着年龄的增长，导致个体差异的遗传因素尚不清楚。我们想要研究线粒体酶的基因变异在与年龄相关的行动能力变化中所起的作用，”美国南加州大学伦纳德·戴维斯老年医学学院的博士生Osvaldo Villa解释道。维拉与博士生妮可·斯图尔和颜嘉安博士共同撰写了这项研究。

在他们的研究中，研究小组筛选了蛔虫秀丽隐杆线虫(C. elegans)，寻找导致氧化应激积累的基因变异，氧化应激是一个可以导致肌肉组织细胞损伤的过程。他们发现一种名为ALH-6的基因变异与氧化应激有关。随着时间的推移，这些变异的蠕虫爬行和游泳的能力越来越弱。

接下来，研究小组分析了来自美国健康与退休研究(HRS)的数据，看看人类中与该基因等价的ALDH4A1基因变异是否也与年龄相关的行动能力变化有关。HRS招募了超过3.6万名50岁及以上的美国成年人，并收集了基因和健康信息。通过分析参与者的基因数据和力量测量，研究人员发现，随着年龄的增长，具有特定ALDH4A1基因变异的老年人行走速度会变慢，手的力量也会减弱。

Stuhr说:“这些发现表明ALH-6或ALDH4A1基因的变异可以影响线虫和人类的肌肉老化，并可能有助于预测人们随着年龄增长的肌肉健康状况。”

该研究小组警告说，随着年龄的增长，许多人类基因可能会相互作用，以及饮食和其他因素，影响力量和行动能力。需要更多的研究来了解与这些年龄相关的变化有关的所有基因。

“由于人类衰老的数据数量有限，预测肌肉力量和灵活性的生物标志物是极其罕见的，”资深作者Sean Curran总结道，他是南加州大学Leonard Davis老年医学学院的老年学、分子和计算生物学教授，研究副院长。“Drs Arpawong的专长和crimmin跨物种基因组翻译USC-Buck Nathan冲击卓越中心的核心的基本生物学老化,现在我们计划与其他研究人员合作,允许他们整合遗传研究模型与人类gene-wide协会扫描方法。以我们的工作为基础，可以帮助识别肌肉健康和其他与年龄相关的疾病的新预测因素。”

Journal Reference:

1. Osvaldo Villa, Nicole L Stuhr, Chia-an Yen, Eileen M Crimmins, Thalida Em Arpawong, Sean P Curran. Genetic variation in ALDH4A1 is associated with muscle health over the lifespan and across species. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.74308