很多人都聽(tīng)過(guò)這樣的說(shuō)法:狗的 1 歲等于人類(lèi) 7 歲。這個(gè)未經(jīng)證實(shí)的結論可能是基于狗和人類(lèi)的平均壽命分別為 10 歲和 70 歲得出的,但這樣算雖然簡(jiǎn)單,也似乎有一定道理,卻也不完全準確。近日有研究人員表示他們找到了有科學(xué)依據支持的計算狗和人類(lèi)年齡轉換的新公式。
介紹這個(gè)新的計算方法之前,我們需要了解一個(gè)學(xué)術(shù)界在研究個(gè)體衰老方面的新概念——表觀(guān)遺傳時(shí)鐘(epigenetic clock)。
在不改變細胞核 DNA 序列的情況下改變基因或細胞表現型的變化,稱(chēng)為「表觀(guān)遺傳學(xué)」,DNA 甲基化就是其中一種表觀(guān)遺傳修飾,這種修飾非常精確,于是科學(xué)家們基于 DNA 甲基化位點(diǎn)構建出「表觀(guān)遺傳時(shí)鐘」,用于追蹤、預測個(gè)體的生物學(xué)年齡,也就是疾病、不良生物方式、遺傳基因對我們身體造成的不利影響,
簡(jiǎn)而言之,「表觀(guān)遺傳時(shí)鐘」是可以精確反映生物體生理年齡甚至預測其壽命的指標。不過(guò)也有倫理學(xué)家擔心表觀(guān)遺傳時(shí)鐘會(huì )被法醫調查員或保險公司濫用,這是題外話(huà)。
不僅人類(lèi)身上有表觀(guān)遺傳時(shí)鐘,老鼠、黑猩猩、狼、狗等哺乳動(dòng)物也有,加利福尼亞大學(xué)的基因學(xué)家特雷·愛(ài)德克(Trey Ideker)及其同事研究了狗和人類(lèi)的表觀(guān)遺傳時(shí)鐘區別后發(fā)現,盡管兩者從物種分化的角度來(lái)說(shuō)差別很大,但由于生活環(huán)境相同,甚至連接受的醫療保健都差不多,狗和人類(lèi)依然有很強的可比性。
▲ 圖片來(lái)自:Unsplash
所有的犬類(lèi)都遵循類(lèi)似的發(fā)育軌跡,在 10 個(gè)月左右進(jìn)入青春期,多數在 20 歲以前死亡,愛(ài)德克的團隊本次研究選擇了拉布拉多犬,共有 104 只,年齡從 4 周到 16 歲不等。
研究人員掃描了這些拉布拉多犬的 DNA 甲基化模式,發(fā)現狗,至少拉布拉多犬和人類(lèi)在某些基因組區域的確有相似的與年齡相關(guān)的 DNA 甲基化和高突變率,這種相似度在幼犬和年輕人、老年犬和老年人之間最為明顯。最重要的是,這兩個(gè)物種在衰老過(guò)程中,參與發(fā)育的特定基因組的甲基化也十分接近。
▲ 圖片來(lái)自:bioRxiv
于是研究人員根據狗的 DNA 甲基化變化率與人類(lèi)的表觀(guān)遺傳時(shí)鐘的關(guān)系,得出了對應的公式,這個(gè)公式比我們熟悉的「狗的年齡乘以 7」要復雜一些,狗對應的人類(lèi)年齡≈16ln(犬齡)+31,即狗的年齡的自然對數乘以 16 再加上 31,此公式適用于 1 歲以上的小狗。按照上述公式計算可得,12 歲的拉布拉多犬大概相當于 70 歲的老人。
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總體而言,狗的表觀(guān)遺傳時(shí)鐘一開(kāi)始走得比人類(lèi)快得多,例如 2 歲的拉布拉多犬雖然行為可能還是一只小奶狗,但生理年齡已經(jīng)是中年,不過(guò)隨后它的老化速度會(huì )變慢。
「我們已經(jīng)知道狗患有和人類(lèi)相同的疾病和隨著(zhù)年齡增長(cháng)的功能性老化,這項研究則證明,兩者在衰老過(guò)程中也會(huì )發(fā)生類(lèi)似的分子變化?!刮磪⑴c研究的西雅圖華盛頓大學(xué)的老年生物學(xué)家馬特·凱伯萊因(Matt Kaeberlein)評價(jià)道,他的研究項目 「Dog Aging Project」(犬類(lèi)衰老計劃)希望找出為什么有些狗的發(fā)病年紀更小或早于正常年齡死亡,而有的卻能長(cháng)壽且健康無(wú)恙。
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