开创性的研究阐明了表观遗传机制，这可能是造成减少卡路里摄入量增加寿命的原因。
利用深度测序DNA分析，研究人员发现了一种表观遗传机制，可以解释为什么限制卡路里摄入似乎会延长寿命。
早在1935年，科学家就表明，限制摄入的卡路里可以大大延长哺乳动物的寿命。
新研究使我们更加接近理解为什么会这样。来自宾夕法尼亚州费城坦普尔大学的Lewis Katz医学院（LKSOM）的研究人员发现了一种机制，可以解释为什么卡路里限制对长寿有如此有益的影响。
该机制与表观遗传学有关，其名称为“甲基化漂移”。
由LKSOM Fels癌症研究所主任Jean-Pierre Issa博士领导的科学家解释了这意味着什么，以及他们如何在Nature Communications杂志上发表的论文中得出结论。
该研究还表明，表观遗传机制可能决定了为什么有些哺乳动物比其他哺乳动物更长寿。
什么是甲基化漂移？
DNA甲基化是一种常见的表观遗传机制。从真菌到人类的生物利用它来调节它们的基因表达 – 也就是说，确定基因的哪个拷贝在哪个以及哪个拷贝是关闭的。
“[DNA]甲基化模式在整个生命过程中稳定漂移，基因组的某些区域甲基化增加，而其他区域甲基化减少，”伊萨博士说。
在接受今日医学新闻采访时，伊萨博士解释了这一机制。“甲基化是DNA的生物化学修饰，在基因上产生‘标签‘，这些标签控制着细胞的身份（为什么细胞是血细胞或皮肤细胞，以及为什么它会变成癌细胞）。”
“考虑这些标签的最简单方法是‘书签‘的类比，告诉细胞该做什么以及何时做，”他补充说。“如果这些书签丢失或改变，那么细胞就会失去一些特征。甲基化‘漂移‘是这些标记变化多少的综合指标。”
先前的研究表明，DNA甲基化随着年龄的增长而趋于漂移。
然而，正如研究作者所报告的那样，以前不知道甲基化漂移和寿命之间是否存在联系。
研究甲基化漂移和寿命
为了对此进行调查，Issa博士及其团队研究了不同年龄的小鼠，猴子和人类的血液样本。
这些小鼠的年龄在几个月到3岁之间，猴子的年龄从几个月到30多年不等，人类的年龄范围在0到86岁之间。
科学家们确定了决定寿命的基因变异
14个新发现的基因会影响预期寿命。
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研究人员使用深度测序技术分析了从血液中提取的DNA。分析揭示了基因组中某些位置的“DNA甲基化的获得和损失”。
具体而言，年龄较大的个体在某些基因组位置具有甲基化增加，其中年轻个体有损失。反过来也是如此。
基因组位点甲基化程度越高，表达的基因越少，反之亦然。进一步的DNA分析揭示了甲基化漂移和寿命之间的反相关。
发生的表观遗传变化越快，越快，每个物种的寿命越短。
“变化越多，人（或动物）的年龄越大，”伊萨博士告诉MNT。
“我们的研究显示，”他补充说，“表观遗传漂移，其特征是随着时间的推移，基因组中DNA甲基化的增加和减少，在小鼠中发生的速度比在猴子中更快，在猴子中比在人类中更快。”
平均而言，小鼠活2至3年，恒河猴约25年，人类约70岁。
通过限制卡路里来延长寿命
“我们的下一个问题是是否可以改变表观遗传漂移以延长寿命，”伊萨博士解释说。
研究人员将3.4个月大的老鼠的卡路里摄入量限制在40％，而7到14岁的老鼠则摄入30％的卡路里摄入量。
他们的卡路里在很长一段时间内受到限制 – 也就是说，猴子在22至30岁之前一直处于低卡路里饮食，并且老鼠正在进行这样的饮食，直到他们2到3岁。
在这两个物种中，卡路里限制的影响是戏剧性的。猴子的“血液甲基化年龄”似乎比他们的实际年龄小7岁。这两个物种的甲基化变化与年轻人的甲基化变化相当。
研究结果促使该团队“提出表观遗传漂移是哺乳动物寿命的决定因素”。
“卡路里限制对寿命的影响已经知道了几十年，但是由于现代定量技术，我们能够首次显示随着寿命的增加，表观遗传漂移的显着减缓。”
Jean-Pierre Issa博士
“研究人员此前一直专注于其他分子测量来解释衰老和卡路里的影响（例如端粒长度，DNA损伤，新陈代谢等），但这些关联的强度表明甲基化漂移可能在衰老中发挥核心作用，”博士伊萨告诉我们。
这些发现可能对与年龄有关的疾病产生重大影响，包括糖尿病，癌症，心血管疾病和一些神经退行性疾病。
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