大型犬比小型犬衰老得更快
大型犬比小型犬衰老得更快
“跳跃基因”可能是罪魁祸首
吉娃娃在与大丹犬的正面搏斗中可能处于劣势，但体型小也有其优势。一项针对犬种的大规模分析发现，小型犬的衰老速度往往比大型犬慢，而这或许要归咎于大型犬基因组中那些四处跳跃的“跳跃基因”。
这项于10月8日发表在《科学》杂志上的研究涵盖了来自120个品种的近900只犬。研究发现，犬类衰老伴随着DNA上特定化学基团的变化。这些能控制基因活性的DNA标记属于细胞的表观基因组，这类基团的丢失或增加有时被用作衰老的生物学标志。
研究发现，大型犬积累表观遗传变化的速度往往快于小型犬。公犬积累这些变化的速度也快于母犬——即使公犬在幼年时就已经绝育。
“这太有趣了”，匈牙利布达佩斯罗兰大学研究犬类认知和行为的博尔巴拉·图尔桑（Borbála Turcsán）说道，她并未参与这项研究，“它为我们在行为层面观察到的现象提供了分子层面的解释”。
大型犬与小型犬 图片来源：Jacob King/PA Images/Alamy
一些体型最大的犬种，例如爱尔兰猎狼犬，平均寿命只有十年或更短。这与小型犬种形成鲜明对比。北卡罗来纳大学教堂山分校研究衰老问题的布里安娜·麦考伊（Brianah McCoy）回忆起她祖母养的吉娃娃：“那只狗活了大约20年，而且它性格并不讨喜。”
此前，麦考伊在美国亚利桑那州立大学工作，她和她的同事们都是“犬类衰老项目”的成员，迄今已招募约55000名参与者。部分参与项目的狗主人会定期填写有关宠物健康状况和生活环境的调查问卷，并提交血液样本。
为了更深入地了解品种和性别如何影响犬类的衰老，研究团队分析了894只犬DNA上被称为甲基的化学标记的位置。他们将这些数据与其他数据（包括基因测序数据）结合起来，基于甲基化模式与实际年龄之间的相关性，构建了一个分子时钟。这个时钟能够根据表观基因组预测狗的年龄，误差不超过一岁。而表观遗传年龄大于实际年龄的狗，在未来两年内死亡的风险也更高。
在跳跃基因中，有一些与年龄相关的甲基化变化。这些可以移动的DNA片段跳到基因组的其他位置时，可能会破坏它们落点处的正常基因。
甲基基团的作用是把跳跃基因固定在原地，防止它们干扰基因组的其他部分。这类甲基化基团的丢失此前已被证明与人类和其他动物的炎症及衰老有关。麦考伊和同事发现，与小型犬相比，大型犬品系随年龄增长丢失这种甲基化的速度更快。
与此同时，许多与公犬衰老更快相关的表观遗传变化位于X染色体上。公犬只有一条X染色体，母犬则有两条。McCoy说，多出的一条X染色体可能为母犬提供了一种缓冲衰老相关表观遗传变化的机制，这或许能解释研究团队发现的一些统计学差异。
该研究共同作者、亚利桑那州立大学的生物信息学家布莱斯·马里纳（Blaise Mariner）说，尽管这些甲基化模式与长寿相关，但目前尚不清楚它们是直接导致衰老，还是仅仅让跳跃基因变得更活跃。马里纳和同事希望这些数据能成为一个起点，帮助人们进一步了解DNA甲基化与犬类衰老的关系。
这类研究最终可能深化对人类衰老的理解，并为老年犬类带来治疗方法。但就目前而言，这些甲基化标记的作用可能更像人类脸上的皱纹，英国牛津大学大数据研究所的系统生物学家特雷·艾德克尔（Trey Ideker）说。“皱纹确实是衰老的标志，抗皱也是一个大产业。但这能治愈衰老吗？恐怕不能。”
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.aeb2986