2000個對人類長壽至關重要的新基因

是什么決定了每個物種的壽命?這是一個基礎的、高度復雜的問題，在歷史上引起了各個領域的研究興趣。從進化的角度來看，物種之間差異的主要原因在于它們的生態適應。例如，適應生活在樹上、地下或體重較大的物種的預期壽命更長，因為所有這些適應都減少了捕食造成的死亡率。

以哺乳動物為例，它們的預期壽命差異巨大，從壽命較短的物種，如鼩鼱和老鼠(幸運的話，它們能活到2歲)到壽命較長的物種，如鯨魚(壽命可達200歲)。

至于人類，我們有可能活到120歲，平均來說我們都很長壽。然而，我們長壽的秘訣在很大程度上仍是未知的。到目前為止，大多數研究都是通過比較人類基因組來尋找人類長壽基因的。然而，觀察到的突變只能解釋現代人類預期壽命的適度變異——幾十年，遠遠低于觀察到的其他哺乳動物之間的變異。

現在，一個由西班牙國家研究委員會(CSIC)的進化生物學研究所(IBE)和西班牙巴塞羅那龐培法布拉大學的研究人員領導的國際研究小組，在一項包括57種哺乳動物的進化比較基因組研究中，發現了超過2000個與人類壽命有關的新基因。這些被確認的基因涉及與哺乳動物壽命延長有關的生物學機制，如DNA修復、凝血和炎癥反應，并在壽命較長的物種中編碼更穩定的蛋白質。總的來說，觀察到的突變在很大程度上反映了當今人類壽命的差異。

“當你只比較人類基因組時，你會發現編碼人類壽命微小差異的基因之間的差異。但這一特征背后的基因結構可能是基于數百萬年前發生在我們的血統上的突變，而我們現在都已經融入其中了。”

該研究的聯合主任Gerard Muntané評論道:“利用其他哺乳動物物種之間存在的變異，你可以更接近于識別其他壽命本質上的變化，這些變化可能不會在基因水平上顯著區分我們人類。”

蛋白質穩定性，是長壽的核心

在所有哺乳動物在一定年齡后觀察到的影響之一是，蛋白質組——所有由基因組表達的蛋白質——不穩定，原因尚不清楚。隨著時間的推移，蛋白質變得不穩定，這導致一般生理衰退。然而，每個物種中不穩定的蛋白質發生在非常不同的年齡。

研究小組通過此次研究發現，長壽生物體內含有氨基酸變化的蛋白質比壽命較短的生物體內的蛋白質更加穩定。

“我們相信，當一種蛋白質在細胞內不被降解，繼續執行其功能的時間更長時，它會更穩定。通過我們的方法，我們發現蛋白質組的這種一般穩定性基本存在于我們確定的與年齡和壽命有關的基因中。”Muntané說。

進化生物學在醫學上的應用

這項發表在《分子生物學與進化》(Molecular Biology and Evolution)雜志上的研究為開發新的治療靶點、治療與人類衰老相關的疾病打開了大門。這項研究的結果表明，從進化的角度來看，醫學方法的潛力。“進化生物學的觀點可以做出重大貢獻，并直接應用于人類健康，盡管它經常被當作一種研究范式而被忽視。”

研究小組開發的方法可以用來回答未來與人類健康有關的其他問題。Muntané總結道:“采用同樣的方法，我們可以研究人類健康或疾病的任何特征，比如血壓、膽固醇或癌癥。”

這項研究得到了歐洲區域發展基金、國家研究機構和加泰羅尼亞政府等機構的資助。