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科学家提供了超越梦想简谱一个更精确的狗龄计算公式

2019-11-28

 和人类一样,生物钟也控制着狗的衰老。

 
 
图:SERGEY RYUMIN/GETTY IMAGES
 
苏格兰牧羊犬Buckaroo今年才14岁。但有个观点虽然辟谣了却依然流行:狗狗1岁等于人类7岁。这么算下来,Buckaroo几乎就是个百岁老人了。这个老说法的来源可能是因为狗和人的平均寿命分别为10岁和70岁,但现在,研究人员提供了一个新公式,可以更精确地计算出狗狗的年龄,而且具有真正的科学依据。
 
这项研究是基于老龄化研究中一个相对较新的概念:一个人的一生中,DNA的化学修饰会产生所谓的表观遗传时钟。而在特定的DNA序列中加入甲基,可以追踪人类的生物年龄。换句话说,就是疾病、不良的生活方式和基因对我们身体的影响。因此,有些研究小组会将一个人的DNA甲基化状态转换为年龄估值,甚至是其寿命的预测值。
 
而其它物种随着年龄的增长也会经历DNA甲基化。比如老鼠、黑猩猩、狼和狗。为了找出这些时钟与人类版本的区别,来自圣地亚哥加利福尼亚大学的遗传学家Trey Ideker及其同事从狗入手,开始了研究。尽管人类这最好的朋友在进化早期就与人类不同,但它们是一个很好的比较对象,因为狗狗与我们生活在相同的环境中,也接受着与人类相似的医疗服务。
 
所有的狗,无论哪个品种,都遵循着相似的发育轨迹,即在10个月左右进入青春期,在20岁之前死亡。但是为了提高发现狗身上与衰老相关的遗传因素的机会,Ideker他们把重点放在了一个品种上:拉布拉多猎犬。
 
研究人员选了104只从4周到16岁不等的狗,扫描它们基因组中的DNA甲基化模式。分析显示,狗狗(至少是拉布拉多猎犬)和人类的某些基因组区域确实存在相似的与年龄相关的甲基化,且突变率很高。当对比对象是幼犬和年轻人,或老狗和老年人时,这些相似就更明显了。最重要的是,他们发现,在人类和狗这两个物种的衰老过程中,与发育有关的某些基因组也有同样的甲基化现象。这表明,衰老的某些方面其实是发育的延续。
 
西雅图华盛顿大学的生物学家Matt Kaeberlein评论道:“此前我们已知,狗身上随着衰老而出现的疾病和功能衰退,与人类是一样的,而这项研究则提供了新的证据,证明在狗的衰老过程中,也会发生与人相似的分子变化。这展示出了狗和人类共有的表观遗传时钟的美丽特征。”
 
研究人员还将狗的甲基化变化率与人类的表观遗传时钟相匹配,然后得出了一个狗龄计算公式,也就是将狗狗的年龄换成人类年龄的算法,即等于16 ln(狗龄) + 31——狗实际年龄(从出生开始计算自然月)的自然对数,乘以16,再加上31。
 
用这个公式算下来,狗和人的生命阶段似乎是一致的。例如,一只7周大的小狗相当于一个9个月大的人类婴儿,两个婴儿都刚刚开始长牙。这个公式也很好地将拉布拉多猎犬的平均寿命(12岁)与全世界人类的预期寿命(70岁)匹配了起来。总的来说,犬科动物的遗传时钟节拍比人类快得多。基于这个公式,2岁大的狗子看上去还是小狗,但实际上它已经到了中年。
 
来自伯明翰阿拉巴马大学的进化生物学家和衰老专家Steve Austad表示:“实验已经证实,随着年龄增长,人和狗的DNA甲基化都在逐渐增加。”他不觉得这有什么奇怪的,但他认为,如果能将这个实验应用到不同品种的狗身上,可能会得到一些很有趣的结果。
 
这是Kaeberlein团队的目标之一,他们开始了一项新研究,将对所有品种的狗的老化遗传特征进行调查。他希望能够找到答案,解释为什么有的狗寿命更短、病痛更多。
 
所以,根据新公式,我们上头提到的苏格兰牧羊犬Buckaroo究竟多少岁了?让人高兴的是,它现在只有73岁,而且依然聪明。

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