研究表明,寿命可能有50%是遗传的。

一项新的研究表明,寿命可能有 50% 的遗传性——尽管目前很难知道这一发现是否适用于不同人群。

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一项新研究表明,遗传因素可能在决定人的寿命长短方面起着相当重要的作用,尽管环境因素仍然会产生影响。 (图片来源:Elena Pejchinova via Getty Images)

一项新的研究表明,人的寿命约有 50% 由基因决定,这一数字是之前对寿命遗传性的估计值的两倍多。

这项于1月29日发表在《科学》杂志上的新研究,运用精心设计的数学模型得出了这一结论。借助该模型,研究团队能够考虑诸如事故或感染等外部死亡原因,从而在遗传力估计中排除这些环境因素的影响。

人类不同性状的遗传性通常通过双胞胎研究来确定,这种方法使科学家能够比较DNA相似度接近100%或50%的个体。同卵双胞胎(或称“单卵双胞胎”)几乎共享全部DNA,而异卵双胞胎(或称“双卵双胞胎”)仅共享50%的DNA。

研究人员首先考察了个别双胞胎的寿命与遗传因素之间的相关性,然后比较了这些指标在多组双胞胎中的匹配程度。该研究的合著者、荷兰莱顿大学的遗传学家乔里斯·迪伦表示:“如果某种性状很大程度上由基因决定,那么同卵双胞胎的相关性将远高于异卵双胞胎。”

以往此类研究的估计表明,人类寿命的遗传率仅为6%至25%,这意味着遗传因素对人类寿命的影响有限。这些估计值远低于其他复杂人类特征(例如精神疾病)的遗传率,也低于其他哺乳动物的寿命遗传率,后两者的遗传率通常约为50%。

然而,对长寿家族的观察以及与年龄相关的疾病(如心脏病)的遗传风险,让迪伦及其同事认为,长寿可能比科学家们曾经认为的具有更大的遗传贡献。

看待寿命的另一种方式

难点在于如何区分具有显著遗传因素的死亡驱动因素(例如与年龄相关的疾病风险或身体机能衰退速度)和外部因素(例如事故和感染)。迪伦指出,这些遗传因素和外部因素之间的界限并非总是泾渭分明;但以感染为例,他们重点关注的是通常很容易治疗的疾病,例如猩红热。

“以前,当我们研究寿命和预测因素时,我们倾向于使用全因死亡率,我们只关注人们死亡的年龄,而没有真正考虑死因——死因在这些记录中经常缺失,”英国埃克塞特大学的遗传学家卢克·皮林(Luke Pilling)说道,他没有参与这项工作。

迪伦的团队——成员包括遗传学家、医生和统计学家——设计了一个模型,用数学方法解释这些外部因素,即使在无法确定死因的情况下也能进行计算。该团队将来自瑞典、丹麦和美国的双胞胎队列数据输入模型,每个队列都得出约50%的预期寿命遗传率。这些数据集涵盖了1870年至1935年间出生的人群。

“他们还研究了1900年至1935年间出生的瑞典双胞胎,这使他们能够按年代进行分层分析,这非常有趣,”皮林补充道。“由于1900年出生的双胞胎与20世纪30年代出生的双胞胎所经历的感染情况截然不同,因此,在此期间,外源性死亡率呈下降趋势。”

传统的寿命遗传力估计方法可能会显示,随着时间的推移,遗传力有所增加,因为遗传因素开始在计算中占据主导地位。这支持了环境因素导致的死亡影响了先前估计的观点。相比之下,新模型给出了一个与这些外部因素无关的、一致的遗传力估计值。

不过,和所有模型一样,这种新方法也有局限性。“最好的情况是,我们能找到一个已知确切死因的队列,可以直接将其分类为内在因素或外在因素,这样就无需将其纳入模型,”迪伦说。“但这样的数据根本不存在。”

此外,由于其他地区也缺乏类似的数据,该模型目前主要在北欧血统的人群中进行了测试。

“这是一个大问题,”迪伦说。“这种遗传性是北欧国家特有的,还是世界其他地区也存在类似情况?”

现代记录技术或许能帮助科学家在未来找到答案。但就目前而言,这些结果对医学意味着什么?

皮林表示,了解影响人们寿命长短以及在寿命期间保持健康时间的遗传标记,对老年医学的未来具有重要意义,尤其是在越来越多的国家面临人口老龄化问题的情况下。

“如果我们了解使人们更长寿、更健康的生物学机制,或许就能设计出促进这些途径、延长健康寿命(即生命中保持健康的时间)的干预措施,”皮林说。“我肯定会在我的研究中运用这一点。”

但迪伦表示,至关重要的是,50% 的遗传率估计既不能保证你长寿,也不能注定你短命。

他解释说:“这表明你有一定的长寿倾向,这源于你的基因,其余的则取决于你的生活方式和居住环境。环境仍然非常重要,人们应该尽可能地优化自己的生活方式。”

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xuanzhang
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