生物钟能够测量大多数人体组织的年龄

每个人都长大了,但是科学家并不真正了解为什么。现在,一项UCLA的研究发现了一个嵌入我们基因组中的生物钟,这可能阐明了我们的身体年龄以及我们如何减慢过程的原因。发表于10月21日的版本基因组生物学,这些发现可以为癌症和干细胞研究提供宝贵的见解。
虽然早期的时钟与唾液,激素和端粒有关,但新研究是第一个识别能够准确评估各种人体器官,组织和细胞类型的年龄的内部时计。出乎意料的是钟还发现解剖学的某些部分,例如女人的乳腺组织,年龄比其余的速度快身体。
“要战斗衰老,我们首先需要一种客观的方法来衡量它。确定一组生物标志物,使整个身体保持时间是一个四年的挑战,”戴维·盖芬(David Geffen)学校的人类遗传学教授史蒂夫·霍瓦斯(Steve Horvath)解释说。加州大学洛杉矶分校的医学和UCLA野外公共卫生学院的生物统计学。“我发明这个时钟的目标是帮助科学家提高对速度加快的理解,并减慢人类的衰老过程。”
为了创建时钟,Horvath专注于甲基化,这是一种天然发生的过程,可以改变DNA。Horvath通过研究人员在健康和癌性人体组织中研究甲基化的研究人员收集的121组数据进行了筛选。
来自51种组织类型的近8,000个样本的收集信息和细胞Horvath从整个身体中占据,绘制了年龄如何影响出生前至101岁的DNA甲基化水平。为了创建时钟,他对353个标记进行了归零,这些标记随着年龄的增长而变化,并且在整个身体中存在。
Horvath通过将组织的生物年龄与年代年龄进行比较,测试了时钟的有效性。当时钟反复证明是准确的时,他很兴奋,有点震惊。
他承认:“令人惊讶的是,人们能够开发一个可靠地保留人类解剖结构的时钟。”“我的方法确实比较了苹果和橘子,或者在这种情况下,身体的部位非常不同:大脑,心脏,肺,肝脏,肾脏和软骨。”
尽管大多数样品的生物年龄符合其年代年龄,但其他样品的生物年龄则显着分歧。例如,霍瓦斯(Horvath)发现,女性的乳腺组织比其余的身体更快。
“健康乳腺组织霍瓦斯说:“比女人的身体大约两到三岁。癌症,肿瘤旁边的健康组织平均比其余身体大12岁。”
结果可以解释为什么乳腺癌是女性最常见的癌症。鉴于时钟平均比健康年龄大36岁组织,这也可以解释为什么年龄是两种性别中许多癌症的主要危险因素。
接下来,Horvath查看了多能干细胞,成年细胞已重新编程为胚胎干细胞状态,使它们能够在体内形成任何类型的细胞并无限期地分裂。
他说:“我的研究表明,所有干细胞都是新生儿。”“更重要的是,将一个人的细胞转换为多能干细胞将单元的时钟重置为零。”
原则上,该发现证明,科学家可以倒带人体的生物钟并将其恢复为零。
“最大的问题是是否生物钟控制一个导致衰老的过程,”霍尔瓦斯说。“如果是这样,那么时钟将成为研究新的治疗方法以使我们保持年轻的重要生物标志物。”
最后,霍瓦斯(Horvath)发现时钟的速度会根据一个人的年龄加速或减慢。
他解释说:“时钟的滴答速度不是恒定的。”“当我们出生并从孩子到青少年成长时,它的滴答速度要快得多,然后在我们达到20时就会减慢速度。”
在一个意外的发现中,患有后代儿童的细胞(一种导致过早衰老的遗传疾病)似乎正常,并反映了他们的真实性年代年龄。
加州大学洛杉矶分校已向Horvath的时钟申请了临时专利。他的下一项研究将检查停止人体衰老时钟是否停止衰老过程,或增加癌症风险。他还将探索小鼠中是否存在类似的时钟。
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