表观遗传:寿命能够“量”出来?



表观遗传:寿命能够“量”出来?

关键词:衰老,表观遗传,DNA甲基化,衰老疾病

白发催年老,青阳逼岁除。衰老避无可避,这是人体生理机能退化的必然。在过去几十年里,诸多科学家们致力于破译衰老标志,以确定延缓衰老、防治衰老疾病的治疗目标。目前已知的衰老标志之一——表观遗传失调已成为一个重要的衰老研究领域。

什么是表观遗传?

表观遗传学是一种可逆的遗传机制,它可以在不改变 DNA 序列的情况下,通过染色质修饰影响基因表达,例如DNA甲基化。

表观遗传:寿命能够“量”出来?



注:衰老和衰老相关疾病的表观遗传学。在衰老过程中,会发生各种表观遗传改变,异常的表观遗传过程可以促进在老年人群中衰老疾病的发病率,包括炎症、癌症、骨质疏松症、神经退行性疾病和糖尿病。

表观遗传与衰老究竟有着怎样的联系?

2021年1月,发表于《International Journal of Molecular Sciences》杂志中的一篇文章指出,很多基因位点在衰老过程中会发生不同程度的甲基化。事实上,DNA甲基化与年龄相关性极大,在一项比较多种生物年龄预测指标(即表观遗传、端粒长度、蛋白质组和代谢组等)的评估研究中,表观遗传是最可靠的。故而可以用表观遗传来预测年龄及老化程度。

除了预测年龄,表观遗传也为衰老疾病的研究奠定了基础,例如神经退行性疾病。研究表明,高甲基化水平会加速神经退行性疾病的进展,其中阿尔茨海默病与帕金森病均被证明与表观遗传修饰有关;此外,动物模型中,在高甲基化状态下,糖尿病和肥胖发生的概率也明显增加。而这些疾病的发生又会进一步变成衰老的重要推力。

在衰老研究中,表观遗传发挥着重要作用,对影响寿命的表观遗传机制的进一步研究将会是确定衰老疾病以及延缓衰老治疗靶点的重要一步。如今表观遗传药物已得到临床的关注,在新技术不断创新的时代,延长寿命已不再是空谈。

【参考文献】

1. Saul D, Kosinsky RL. Epigenetics of Aging and Aging-Associated Diseases. Int J Mol Sci. 2021;22(1):401. Published 2021 Jan 2. doi:10.3390/ijms22010401

2. Lee JH, Kim EW, Croteau DL, et al. Heterochromatin: an epigenetic point of view in aging. Exp Mol Med. 2020;52(9):1466-1474. doi:10.1038/s12276-020-00497-4

3. Baumgart M, Groth M, Priebe S, et al. RNA-seq of the aging brain in the short-lived fish N. furzeri - conserved pathways and novel genes associated with neurogenesis. Aging Cell. 2014;13(6):965-974. doi:10.1111/acel.12257




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