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▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊編輯

在太平洋沿岸的海底，一類名為巖魚（rockfish）的神奇動物掌握著關(guān)于長壽的終極奧秘。巖魚家族的壽命有著令人稱奇的多樣性。最長壽的巖魚可以活超過200歲，放眼整個脊椎動物類別也少有對手；另一些巖魚卻只能活10年上下，不同物種間20倍的壽命差異同樣罕見。

是什么因素決定了不同巖魚的壽命差異？這個問題很可能包含了人類長壽的答案，這也讓巖魚成為科學(xué)界的明星動物。

2021年， 的一項研究就通過對多個巖魚物種的全基因組測序，找到了長壽巖魚的獨有秘訣：豐富的DNA修復(fù)通路，以及137個和長壽相關(guān)的基因——這些基因會影響胰島素信號、體型以及對環(huán)境的適應(yīng)情況。

現(xiàn)在，一項發(fā)表于《科學(xué)·進(jìn)展》的研究更進(jìn)一步，通過對巖魚的測序揭示了一組不為人知的長壽基因，并且證實了這些基因與人類長壽的高度相關(guān)性。

在最新研究中，來自哈佛醫(yī)學(xué)院和波士頓兒童醫(yī)院的研究團(tuán)隊對23個巖魚物種基因組的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行了測序，這些巖魚都屬于平鲉屬（Sebastes），平均壽命從22年到108年不等。通過對這些不同物種的比較基因組學(xué)分析，研究找到了兩個影響巖魚壽命的基因網(wǎng)絡(luò)。

首先是與胰島素信號調(diào)節(jié)相關(guān)的基因網(wǎng)絡(luò)，這個答案在研究人員的意料之中。畢竟，無論是2021年的那篇《科學(xué)》論文，還是基于其他動物的已有研究，都發(fā)現(xiàn)了這個通路在衰老過程中的重要作用。當(dāng)然，這個發(fā)現(xiàn)還是足以令研究團(tuán)隊感到高興，因為結(jié)果驗證了這項實驗分析的可行性。

接下來的第二個基因網(wǎng)絡(luò)著實出乎研究者的意料，這就是與黃酮類化學(xué)物質(zhì)代謝相關(guān)的基因網(wǎng)絡(luò)。黃酮是由兩個具有酚羥基的苯環(huán)通過中央三碳原子連接形成的化合物。天然黃酮類化合物存在于植物中，在我們的飲食中少量存在。

▲不同巖魚的最高壽命存在巨大差異（圖片來源：參考資料[1]）

黃酮類化合物常常參與細(xì)胞與酶之間的信號通路。根據(jù)之前的研究，一些黃酮類化合物具有抗炎癥、抗誘變的作用，因此科學(xué)家正在關(guān)注這類物質(zhì)的抗癌潛力。然而，黃酮類化合物在抗衰老方面的潛力卻是首次被提出。

研究團(tuán)隊尚不能確認(rèn)黃酮類化合物在衰老中扮演了怎樣的角色。這項研究的共同通訊作者、哈佛醫(yī)學(xué)院和波士頓兒童醫(yī)院的博士后Stephen Treaster介紹，黃酮類化合物與調(diào)控生長、發(fā)育的重要化合物類固醇相似，“不難想象類固醇激素如何影響包括壽命在內(nèi)的整個生命歷程，因為它們直接影響到魚類成熟與衰老的速度?！?Treaster博士表示。

除了找出兩個長壽相關(guān)的基因網(wǎng)絡(luò)，研究還重建了這些特性在巖魚演化歷程中的變化。巖魚的壽命并不是一開始就如此多變，它們的共同祖先很長壽，但在800萬年的演化過程中，自然選擇的壓力使得部分巖魚的壽命變短。

▲巖魚的長壽基因展現(xiàn)出與人類長壽的相關(guān)性（圖片來源：參考資料[1]）

對于這項研究，發(fā)現(xiàn)巖魚中的基因網(wǎng)絡(luò)是一個開始，最終目標(biāo)則是明確它們對人類的影響。因此，研究進(jìn)一步利用來自人類全基因組關(guān)聯(lián)分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，驗證了這些基因網(wǎng)絡(luò)與人類長壽的相關(guān)性。其中，黃酮類化合物代謝通路與人類生存更是呈現(xiàn)出顯著的高度相關(guān)性（達(dá)到99個百分位數(shù)）。

研究團(tuán)隊指出，這項研究為人類長壽基因的研究提供了突破口。要從人類的完整基因組中尋找與復(fù)雜性狀（例如長壽）相關(guān)的基因并不容易，需要大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的支持。而通過對巖魚的研究鎖定重點基因，可以更直接地找到人類長壽的關(guān)鍵基因。

接下來，研究團(tuán)隊將進(jìn)一步探索胰島素、黃酮類化合物影響壽命的直接機(jī)制，并計劃利用模式動物斑馬魚開展基因編輯?！皩τ诶_現(xiàn)代社會的疾病，年齡是最大的風(fēng)險因素，” 論文指出，“這項研究識別出的特定靶點，以及它們在人類與巖魚中的獨特變化，為將來尋找延緩、改善甚至避免衰老以及相關(guān)疾病指明了方向。”

封面圖來源：123RF

參考資料：

[1] Stephen Treaster et al, Convergent genomics of longevity in rockfishes highlights the genetics of human life span variation, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.add2743

[2] Sree Rohit Raj Kolora et al., (2021), Origins and evolution of extreme life span in Pacific Ocean rockfishes, Science, DOI: 10.1126/science.abg5332

[3] Sets of genes found across all rockfish may help to explain their differences in longevity. Retrieved Jan. 12th, 2023 from https://phys.org/news/2023-01-genes-rockfish-differences-longevity.html

[4] Rockfish Genes Hold Clues to Human Longevity. Retrieved Jan. 12th, 2023 from https://www.the-scientist.com/news-opinion/rockfish-genes-hold-clues-to-human-longevity-70889

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