表观遗传学揭示194岁陆龟长寿秘密
今年4月1日,多家新闻媒体发布了一则令人心碎的消息:将近两百岁的巨龟乔纳森去世了。
好在,这只是一场虚惊。消息源头是一名骗子在社交媒体上冒充乔纳森的私人兽医,借着“死讯”的热度向网友索要加密货币捐款。 这场短暂的悲伤与随之而来的如释重负,足以说明人们对这位老寿星有多么牵挂。 乔纳森的确切年龄无人知晓,科学家估计他已经约194岁,大致出生于1832年前后。 在他的一生中,电话、电灯、飞机、广播、电视和互联网陆续登场,而他始终慢悠悠地啃着青草。 如今,科学家第一次把目光深入他的基因,试图解开这份罕见长寿背后的秘密。 一只“活化石”般的老寿星
乔纳森是一只塞舌尔巨龟,属于亚达伯拉象龟的一个亚种。 19世纪末,他被带到南大西洋中部的偏远小岛圣赫勒拿岛,此后一直生活在岛上总督官邸的草坪上,至今已有一百四十多年。 当时的记录显示,乔纳森抵达时就已经完全成年,这也是科学家推算他年龄的重要依据。 虽然海洋中有格陵兰睡鲨等可能更长寿的动物,但在陆地上,乔纳森是目前已知最年长的动物。 在巨龟家族里,他也是个“异类”。这类陆龟的寿命通常被认为在100年到150年之间,而乔纳森已经远远超出了这个范围。 今年6月,吉尼斯世界纪录还将他列为纪录保持者中的“标志性人物”之一。 在圣赫勒拿岛,乔纳森早已是家喻户晓的明星,岛上的硬币和邮票上都印过他的形象。 他见证了这座小岛上三十多任总督的更替,也吸引着来自世界各地的游客专程前往探望。 由于视力和嗅觉衰退,他如今需要依靠工作人员手工喂食,香蕉、黄瓜和卷心菜都是他钟爱的“加餐”。 一根棉签揭开的基因档案 本周发表在《科学·进展》杂志上的一项研究,首次详细描绘了乔纳森的遗传图谱。 研究由专注长寿研究的非营利机构Kallel主导,资深作者是该机构创始人、神经肿瘤学家斯蒂芬·克拉克。 由于乔纳森是受保护动物,抽血并不可行。研究人员只用棉签在他口腔内轻轻一擦,就获取了足够的样本。 借助这份样本,团队测出了乔纳森的全基因组,也就是他的全部遗传信息。 他们还进一步分析了他的表观基因组。表观基因组指的是附着在DNA上、能够开启或关闭基因的一系列化学标记。 其中最受关注的一种标记叫DNA甲基化。简单来说,基因被甲基化后往往会“关机”,未被甲基化的基因则保持“开机”状态。 如果把DNA比作一本菜谱,甲基化就像贴在某些页面上的便利贴,决定哪道菜今天要做、哪道菜暂时搁置。 跨越189年的对比实验
为了看清岁月在乔纳森身上留下了什么,研究团队设计了一组罕见的对比。 他们把乔纳森的表观基因组,与一只5岁亚达伯拉象龟的进行比较,相当于观察189年时光对甲基化格局的改变。 克拉克表示,这是首次有人在如此巨大的年龄跨度上比较动物的表观基因组。 团队还额外测序了一只名叫“坦克”的年轻亚达伯拉象龟,并把乔纳森与另外五只年龄从5岁到91岁不等的同类进行比较。 结果令人惊讶。在部分线粒体相关基因上,乔纳森的甲基化状态竟和那只5岁小龟一样年轻,而那只91岁的陆龟反而显得更“老”。 线粒体是细胞里的“发电厂”,负责为生命活动提供能量。克拉克认为,最大的发现就是乔纳森似乎让自己的线粒体一直保持着年轻。 此前公开的研究预印本还显示,乔纳森的基因中存在一些与衰老相关通路有关的变异,涉及DNA修复和端粒调控等关键环节。 更有意思的是,在他甲基化格局特别稳定的区域里,与线粒体电子传递链相关的基因明显扎堆出现。 研究人员推测,高效的线粒体能量生产,与细胞核中稳定有序的甲基化模式之间,或许存在着某种相互维系的关系。 乌龟的秘密能帮人类活得更久吗 此前,科学家在加拉帕戈斯象龟“孤独的乔治”等巨龟的基因组中,也发现过与DNA修复、炎症反应和癌症相关的谱系特有变异。 这些线索共同描绘出一幅图景:巨龟或许拥有一整套更擅长“修修补补”的细胞维护系统。 当然,单凭一只陆龟的数据就下定论还为时过早。长寿很可能是遗传、缓慢的新陈代谢、生活环境、饮食、医疗照料乃至运气共同作用的结果。 但克拉克对这项研究的应用前景充满信心。他表示,下一步的目标之一,是寻找能够调控表观基因组的药物,让人类的线粒体也保持年轻。 团队还计划继续研究乔纳森和其他亚达伯拉象龟,并把视野扩展到更多长寿物种。不过作为非营利机构,研究进度在很大程度上取决于社会捐助。 至于乔纳森本人,他如今双目失明,听力却依然良好。克拉克认为,只要避开感染和自然界的危险,他还可能活得更久。 或许在未来某一天,人类延缓衰老的灵感,真的会来自这位在草坪上慢慢踱步了近两个世纪的老朋友。


