摘要: 和人類一樣，狗的衰老也是由生物鐘控制的。圖片來(lái)源：SERGEY RYUMIN/GETTY IMAGES 蘇格蘭牧羊犬Buckaroo今年14歲。根據(jù)一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)被否定但仍然流行的觀點(diǎn)，即狗的1年等于人的7年，它幾乎是一個(gè)接近百歲的老人。(這個(gè)“公式”可能是基...
和人類一樣，狗的衰老也是由生物鐘控制的。圖片來(lái)源：SERGEY RYUMIN/GETTY IMAGES
蘇格蘭牧羊犬Buckaroo今年14歲。根據(jù)一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)被否定但仍然流行的觀點(diǎn)，即狗的1年等于人的7年，它幾乎是一個(gè)接近百歲的老人。(這個(gè)“公式”可能是基于狗和人的平均壽命分別為10歲和70歲。)如今，研究人員稱他們有了一個(gè)新的公式，可以把狗的年齡換算成人類的年齡，而其背后有一些實(shí)際的科學(xué)依據(jù)。
這項(xiàng)工作基于衰老研究中的一個(gè)相對(duì)較新的概念——脫氧核糖核酸（DNA）在人一生中的化學(xué)修飾產(chǎn)生的所謂表觀遺傳鐘。
科學(xué)家已經(jīng)建立了這樣的一個(gè)修飾案例，即在特定的DNA序列中添加甲基團(tuán)，從而跟蹤人類的生物年齡——也就是疾病、不良生活方式和基因?qū)ξ覀兩眢w的影響。在此基礎(chǔ)上，一些機(jī)構(gòu)把一個(gè)人的DNA甲基化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為一個(gè)年齡估計(jì)值，甚至是對(duì)壽命的預(yù)測(cè)。這讓倫理學(xué)家感到擔(dān)憂，他們說(shuō)這些數(shù)據(jù)可能被法醫(yī)調(diào)查員和保險(xiǎn)公司濫用。
其他物種隨著年齡的增長(zhǎng)也會(huì)經(jīng)歷DNA甲基化。例如，老鼠、黑猩猩、狼和狗似乎都有表觀遺傳鐘。為了找出這些生物鐘與人類生物鐘的差異，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校遺傳學(xué)家Trey Ideker及其同事對(duì)狗進(jìn)行了研究。
盡管這些人類最好的朋友在哺乳動(dòng)物進(jìn)化的早期就與人類分道揚(yáng)鑣，但它們卻是一個(gè)很好的比較對(duì)象，因?yàn)楣放c人類生活在相同的環(huán)境中，并且許多狗都接受過(guò)類似的健康和醫(yī)療護(hù)理。
所有的狗——無(wú)論其品種——都遵循著一個(gè)相似的發(fā)育軌跡，即在10個(gè)月左右進(jìn)入青春期，并在20歲之前死亡。但為了增加發(fā)現(xiàn)與年齡有關(guān)的遺傳因素的機(jī)會(huì)，Ideker的研究小組把重點(diǎn)放在了一個(gè)單一品種上：拉布拉多尋回犬。
研究人員掃描了104條狗的基因組中的DNA甲基化模式，其年齡從4周到16歲不等。他們的分析顯示，狗（至少是拉布拉多尋回犬）的某些具有高突變率的基因區(qū)域中確實(shí)有和人類相似的與年齡相關(guān)的甲基化。當(dāng)科學(xué)家觀察年輕的狗和青少年，或年老的狗和老人時(shí)，這些相似性最明顯。
最重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)物種的衰老過(guò)程中，參與發(fā)育的某些基因組也會(huì)發(fā)生類似的甲基化。Ideker及其同事在bioRxiv網(wǎng)站發(fā)表的一篇預(yù)印本論文中認(rèn)為，這意味著，至少在某些方面，衰老是一種發(fā)育的延續(xù)，而不是一個(gè)獨(dú)特的過(guò)程；而且至少這些變化中的一部分在哺乳動(dòng)物的進(jìn)化中是守恒的。
“我們已經(jīng)知道狗會(huì)患上和人類一樣的疾病，并且會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)出現(xiàn)功能下降，而這項(xiàng)研究工作提供的證據(jù)表明，類似的分子變化也發(fā)生在衰老過(guò)程中?！辈⑽磪⑴c這項(xiàng)研究的西雅圖華盛頓大學(xué)生物老化學(xué)家Matt Kaeberlein說(shuō)，“它完美地展示了狗和人類共享的表觀遺傳年齡時(shí)鐘的守恒特征?！?/p>
研究小組還利用狗體內(nèi)甲基化變化的速度與人類表觀遺傳鐘進(jìn)行了匹配，盡管由此產(chǎn)生的狗的年齡轉(zhuǎn)換比“乘以7”要復(fù)雜一些。
新公式表明，一條狗的人類年齡=16ln(犬齡) 31，即狗的真實(shí)年齡的自然對(duì)數(shù)，再乘以16，再加上31。
利用這個(gè)公式，狗和人的生命階段似乎是一致的。例如，一條7周大的小狗相當(dāng)于一個(gè)9個(gè)月大的人類嬰兒，而兩者都剛剛開(kāi)始長(zhǎng)牙。這個(gè)公式也很好地將拉布拉多尋回犬的平均壽命（12歲）與全球人類的預(yù)期壽命（70歲）匹配起來(lái)?？偟膩?lái)說(shuō)，犬類的生物鐘在開(kāi)始時(shí)比人類要快得多，然后會(huì)慢下來(lái)。根據(jù)甲基化的公式，兩歲的拉布拉多尋回犬可能仍然表現(xiàn)得像一條小狗，但它已經(jīng)是中年了
伯明翰市阿拉巴馬大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家和老齡化專家Steve Austad說(shuō)：“研究人員已經(jīng)證明，隨著年齡的增長(zhǎng)，兩個(gè)物種的DNA甲基化都在逐漸增加?！盇ustad并不覺(jué)得這特別令人驚訝，但他認(rèn)為，如果把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到不同犬種的壽命問(wèn)題上，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更有趣的結(jié)果。
而這也是Kaeberlein的目標(biāo)之一 ——他的團(tuán)隊(duì)的狗衰老項(xiàng)目（對(duì)所有品種開(kāi)放）將涉及狗的表觀遺傳特征。他希望找出為什么與正常情況相比，有些狗在更早的年齡就會(huì)發(fā)病或死亡，而有些狗卻能活得更久、更健康。
那么，我們的Buckaroo生活的怎么樣呢？幸運(yùn)的是，表觀遺傳鐘的計(jì)算對(duì)它有利。它現(xiàn)在只相當(dāng)于人類的73歲，并且還很活躍。
