基因时钟：预测人类寿命，评估“真实”年龄

一个人的生物年龄可以通过基于基因活性的新型“时钟”来测量。图：Eduardo Parra/Europa Press via Getty。研究人员利用数千个个体基因活性数据校准了一个强大的分子时钟，它能在啮齿动物、猴子和人类中预测生物衰老，并在人类中预测死亡时间。今天发表于《自然》的该时钟基于对四种物种超过25个组织的基因活性分析，包括小鼠、大鼠、食蟹猕猴（Macaca fascicularis）和人类。尽管尚未准备好用于医疗，它最终可能帮助生物学家了解哪些药物或生活方式改变能够缓解衰老带来的众多身体影响。英国伯明翰大学的生物学家若昂·佩德罗·德·马加良斯研究衰老遗传学、未参与该研究。他说，即使想在老鼠中做实验，测试寿命也要花很长时间；如果有更快的指标来显示治疗是否可能有效，将非常有利。通常年龄是按年份平稳流逝来衡量，但细胞时钟的“滴答”会因健康状态和环境而卡顿、停滞或重启。近年来，研究人员开发了多种分子时钟来评估生物衰老，即身体随时间发生的衰退。这些时钟基于不同指标：血液中代谢物或蛋白质的组成、脑部扫描，或DNA上可影响基因活性的化学基团（甲基化）；后一种称为表观遗传时钟，通常最准确且使用最广。马加良斯指出，表观遗传时钟难以解读，因为导致甲基化变化的生物学机制仍不清楚。我们知道它与年龄相关，也知道它与死亡率相关，但不完全清楚它究竟在测量什么。为建立更有揭示性的时钟，哈佛医学院研究衰老的瓦季姆·格拉迪谢夫及同事决定观察基因活性，而非DNA上的化学标记。随个体衰老而活性增加或降低的基因，可以提供可能参与衰老的生物通路和过程信息。因此，格拉迪谢夫及同事基于11000个个体的基因活性开发了新的时钟，并纳入了接受数十种遗传、饮食和药物干预的啮齿动物数据，其中一些干预已知会影响衰老和寿命。团队发现，许多衰老特征在同一物种的不同组织之间以及不同物种之间都共有。合作作者、同样位于波士顿的布里格姆妇女医院计算生物学家亚历山大·季什科夫斯基说，人类共享非常基本、保守的衰老相关变化。在人类中，这些时钟还预测了大型心脏健康研究中参与者的全因死亡时间。