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科学家利用遗传学研究出以“人类年龄”计算狗

更新时间:2020-07-08 17:47点击:

通过绘制基因组的分子变化,加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发出了一个公式,可以更准确地比较狗和人的年龄。这个工具也可以帮助他们评估抗衰老产品的效果。

如果有一个谬论在没有足够证据的情况下多年来一直存在,那就是:把你狗的年龄乘以7,然后计算出它们和人类一样的年龄。俗话说,4岁的狗和28岁的人生理年龄差不多。

但加州大学圣地亚哥医学院的研究人员的一项新研究却把这一观点抛到了脑后。相反,他们创造了一个公式,更准确地比较了人类和狗的年龄。该公式是根据犬和人基因组中甲基的变化规律而制定的。这些化学标签有多少?它们被重新定位到了哪里?随着年龄的增长。由于这两个物种的衰老速度在它们的寿命中并不相同,所以这并不是一个完美的线性比较,正如1:7年的经验法则所表明的那样。

今天(2020年7月2日)发表在《细胞系统》(Cell Systems)上的基于甲基的新公式是第一个可以跨物种转移的公式。研究人员说,这不仅仅是一个室内小把戏,它可以为兽医提供一个有用的工具,也可以用来评估抗衰老干预措施。

现在市面上有很多抗衰老的产品。有不同程度的科学支持,资深作者Trey Ideker博士说,他是加州大学圣地亚哥医学院和摩尔癌症中心的教授。但是你怎么知道一种产品是否真的能延长你的寿命而不用等40年左右呢?如果你可以在干预之前、期间和之后测量与年龄相关的甲基化模式,看看它是否起作用,结果会怎样?艾德克和第一作者Tina Wang博士一起领导了这项研究,Tina Wang博士当时是艾德克实验室的一名研究生。

这个公式提供了一个新的表观遗传时钟。一种根据表观遗传学的读数来确定细胞、组织或有机体年龄的方法;像甲基化这样的化学修饰,会影响哪些基因被破坏。或“;on”而不会改变遗传的基因序列本身

艾德克说,表观遗传变化为科学家提供了基因组年龄的线索。就像人脸上的皱纹能提供年龄的线索一样。

Ideker和其他人之前已经发表了人类的表观遗传时钟,但它们的局限性在于,它们可能只对这些公式是基于哪些特定的个体准确。它们无法转化为其他物种,也许甚至不能转化为其他人。

艾德克说,是王首先给他带来了养狗的想法。

我们总是关注人类,但是人类有点无聊,他说。所以她说服我,我们应该用比较的方法来研究狗的老化。

,Ideker达妮卡和王与狗遗传学专家Bannasch,兽医学博士博士,加州大学戴维斯分校的人口健康和繁殖教授兽医学院和伊莱恩·奥斯特兰德博士,首席的癌症遗传学和比较基因组学分支国家人类基因组研究所,国立卫生研究院的一部分。Bannasch提供了105只拉布拉多猎犬的血液样本。作为第一个对狗的基因组进行排序的人,Ostrander为分析提供了有价值的信息。

狗是一种有趣的研究动物,爱德克说。考虑到它们与我们生活得很近,也许比其他任何动物都要近,狗所接触的环境和化学物质与人类非常相似,它们也得到了几乎相同水平的医疗保健。他说,我们更好地了解它们的衰老过程也很重要,因为兽医经常用1:7的年龄比来确定狗的年龄,并利用这一信息来指导诊断和治疗决定。

从这项研究中得出的结果是一个图表,可以用来匹配你的狗的年龄和可比较的人类年龄(见上图)。这种比较不是一段时间后1:7的比率。尤其是当狗还小的时候,它们比人类老得快。1岁的狗和30岁的人很像。4岁的狗和52岁的人很像。到7岁时,狗的衰老速度减慢了。

仔细想想,这是有道理的。毕竟,9个月大的狗也可以生小狗,所以我们已经知道1:7的比例并不能准确地衡量狗的年龄。Ideker说。

根据艾德克的说法,新的表观遗传时钟的一个局限性是,它是用单一品种的狗开发的,而已知一些品种的狗比其他品种活得更久。虽然还需要进行更多的研究,但由于这种生物钟对人类、老鼠以及拉布拉多寻回犬都是准确的,他预测,这种生物钟将适用于所有犬种。

接下来,研究人员计划测试其他犬种,确定唾液样本的结果是否成立,并测试小鼠模型,看看当你试图用各种干预措施延长它们的寿命时,它们的表观遗传标记发生了什么。

与此同时,像许多其他狗主人一样,艾德克现在对自己的狗伴侣有了一点不同的看法。

我有一只六岁的狗。她仍然和我一起跑步,但我现在意识到她已不那么年轻了正如我所想的那样。Ideker说。

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参考文献:狗的DNA甲基的保守重构定量地转化为人的衰老过程。作者:Tina Wang, Jianzhu Ma, Andrew N. Hogan, Samson Fong, Katherine Licon, Brian Tsui, Jason F. Kreisberg, Peter D. Adams, Anne-Ruxandra Carvunis, Danika L. Bannasch, Elaine A. Ostrander and Trey Ideker, 2020年7月2日,Cell Systems。

DOI: 10.1016 / j.cels.2020.06.006

这项研究的共同作者还包括:马建柱,Samson Fong, Katherine Licon, Brian Tsui, Jason F. Kreisberg,加州大学圣地亚哥分校;安德鲁·霍根,美国国家卫生研究院人类基因组研究所;彼得·d·亚当斯,桑福德·伯纳姆·普瑞比医学发现研究所;以及匹兹堡大学医学院的Anne-Ruxandra Carvunis。

披露:Trey Ideker是Data4Cure, Inc.的联合创始人,科学顾问委员会成员,并拥有股权。他也是Ideaya BioSciences, Inc.的科学顾问委员会成员,拥有股权,并获得资助研究资金。这些安排的条款已由加州大学圣地亚哥分校根据其利益冲突政策审查和批准。