大脑与免疫:长寿的双重密码
巴斯大学的一项最新遗传学研究揭示,大脑不仅与智力相关,还可能与强大的免疫系统和更长的寿命有关。这项发表在《科学报告》上的研究分析了46种哺乳动物(包括猫、熊猫和海豚)的基因组数据,发现较长的寿命与免疫相关基因家族的扩展和较大的相对脑容量有关,尤其是在人类、大象和灵长类动物中。
基因与长寿的关联
研究人员写道:"我们在哺乳动物系统发育中发现了236个与最大寿命潜力显著正相关的基因家族。这些基因家族在免疫功能注释中富集,并且与衰老和长寿相关的基因重叠。"最大寿命潜力(MLSP)是指一个物种中最长寿命个体达到的年龄,这一数值在不同物种间差异巨大。与受战争、捕食者或疾病等环境因素影响的平均寿命不同,MLSP反映了物种的生物学极限。
根据世界卫生组织的数据,2021年人类平均预期寿命为71.3岁。目前最长寿的健在者是出生于1909年的英国女性埃塞尔·卡特纳姆,现年115岁。有记录以来最长寿的人则是法国的珍妮·卡尔芒,享年122岁。
相比之下,狗的平均寿命通常为10至13年。经认证的最长寿健在犬是美国的一只25岁的吉娃娃混种犬斯派克。有记录的最长寿犬是一只名叫布鲁伊的澳大利亚牧牛犬,享年29岁。狗的年龄与"人类年龄"的换算因体型和品种而异。
大脑与寿命的进化关联
关于大脑大小与寿命关系的研究可以追溯到几十年前。基于这些早期研究,科学家认为揭示MLSP的遗传基础可以揭示进化如何通过影响细胞衰退和能量代谢来塑造衰老过程。
研究人员表示,在分析与寿命进化相关的遗传模式时,研究考虑了身体特征(如体型和脑容量)以及生活史因素(如性成熟年龄和妊娠时间)。
他们指出:"我们发现了与最大寿命潜力和相对脑容量进化相关的共同分子机制的证据。在同一模型中,161个基因家族与这两种表型显著相关。这种共同的基因组特征与脊椎动物寿命和相对脑容量之间已确立的进化关系一致。相反,与妊娠时间、性成熟年龄或体重没有发现关联。"
基因活性与长寿
除了基因数量,研究人员还发现,与MLSP相关的基因在人类中更为活跃,并且可以以更多样化的方式产生不同的蛋白质。这表明基因活性水平和基因使用方式的灵活性可能有助于支持更长的寿命。
此外,许多这些基因已经被认为与人类长寿有关,这表明影响物种整体寿命的因素与影响个体寿命的因素之间可能存在共同的生物学模式。
研究意义
这项研究的发现表明,免疫系统功能和大脑大小在长寿进化中都发挥着核心作用,而且相同的遗传机制可能解释了物种间和人类个体间的寿命差异。
研究指出:"这些新发现增强了我们对衰老过程机制的理解。鉴于表观遗传数据的可逆性,这些研究为衰老和年龄相关疾病(包括癌症)的治疗干预指明了有前景的方向。"