我們的蘇格蘭牧羊犬Buckaroo才14歲。遵循長期被揭穿但仍然流行的想法,即狗年等于七個人年,他幾乎是一個百歲老人。(此“公式”可能分別基于狗和人的平均壽命為10年和70年。)現(xiàn)在,研究人員表示,他們有一個新公式(請參見下面的計算器)將狗年轉(zhuǎn)換為人年。背后的實際科學。
這項工作基于衰老研究中一個相對較新的概念:一生中對人的DNA進行化學修飾會產(chǎn)生所謂的表觀遺傳鐘??茖W家已經(jīng)建立了一個案例,即一種這樣的修飾,即向特定的DNA序列添加甲基,可以追蹤人類的生物學年齡,即疾病,不良生活方式和遺傳基因?qū)ξ覀兩眢w造成的損失。結(jié)果,一些組織將一個人的DNA甲基化狀態(tài)轉(zhuǎn)換為年齡估計值,甚至是預期壽命的預測值(令人擔憂的倫理學家,他們說數(shù)據(jù)可能會被法醫(yī)調(diào)查人員和保險公司濫用)。
其他物種也會隨著年齡的增長而發(fā)生DNA甲基化。例如,老鼠,黑猩猩,狼和狗似乎都具有表觀遺傳鐘。為了弄清楚這些時鐘與人類的時鐘有何不同,加利福尼亞大學圣地亞哥分校的遺傳學家Trey Ideker及其同事從狗身上開始。盡管人類最好的朋友在哺乳動物進化的早期就與人類分離開來,但他們還是一個很好的比較群體,因為他們生活在相同的環(huán)境中,許多人接受類似的醫(yī)療保健和醫(yī)院治療。
所有犬類(無論品種)都遵循類似的發(fā)育軌跡,進入青春期約10個月,并在20歲之前死亡。但是,為了增加發(fā)現(xiàn)與衰老相關(guān)的遺傳因素的機會,愛德克的研究團隊著重研究了一個品種:拉布拉多犬。
他們掃描了104只狗的基因組中的DNA甲基化模式,范圍從4周到16歲。他們的分析表明,狗(至少是拉布拉多犬)和人類的某些基因組區(qū)域確實具有相似的年齡相關(guān)的甲基化,突變率很高。當科學家觀察幼犬和幼犬或老年狗和老年犬時,這些相似之處最為明顯。最重要的是,他們發(fā)現(xiàn)在兩個物種的衰老過程中,參與發(fā)育的某些基因組被類似地甲基化。這表明衰老的至少某些方面是發(fā)育的延續(xù),而不是一個獨特的過程,而且這些變化中的至少某些在哺乳動物中是進化保守的,Ideker和同事在bioRxiv在線發(fā)布的預印本中報告。
華盛頓大學西雅圖分校的生物老年學家馬特·卡伯萊因(Matt Kaeberlein)表示:“我們已經(jīng)知道,狗患的疾病和衰老的功能與人類相同,而且這項工作提供了證據(jù),表明衰老期間也會發(fā)生類似的分子變化。”沒有參與這項研究。“這很好地展示了狗和人共享的表觀遺傳時鐘的保守特征。”
該研究小組還使用了狗的甲基化變化速率,使其與人類表觀遺傳時鐘相匹配,盡管由此產(chǎn)生的狗年齡轉(zhuǎn)換比“乘以7”要復雜得多。新公式表示,犬的人的年齡= 16 ln(狗的年齡)+31。(這是狗的實際年齡的自然對數(shù),乘以16,再加上31。)