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你的狗狗到底有几岁?

 
作者:黎觞
(文/Virginia Morell)遵循一个长期被揭穿但仍然流行的想法,即狗年等于七个人年,一只14岁的苏格兰牧羊犬几乎是一个百岁老人。 (此"公式"可能分别基于狗和人的平均寿命为10年和70年。

(文/Virginia Morell)

遵循一个长期被揭穿但仍然流行的想法,即狗年等于七个人年,一只14岁的苏格兰牧羊犬几乎是一个百岁老人。 (此"公式"可能分别基于狗和人的平均寿命为10年和70年。)现在,研究人员表示,他们有一个新公式将狗的年龄转换为人的年龄。

你的狗狗到底有几岁?

这项工作基于衰老研究中一个相对较新的概念:一生中对人的DNA进行化学修饰会产生所谓的表观遗传时钟(epigenetic clocks)。所谓"表观遗传时钟",主要存在于个体的表观基因组中,即对DNA加以标记的化学修饰,如甲基化等。这些标记会在不同生命阶段发生变化,因而反映了个体的生物学年龄,生物学年龄可能落后或超前于实际年龄。

科学家已经建立了一个案例,即向特定的DNA序列添加甲基,甲基是甲烷分子中去掉一个氢原子后剩下的电中性的一价基团。由碳和氢元素组成,甲基作为一个化学基团,它能够结合在DNA上某些特定部位,这个甲基和DNA结合过程叫甲基化,相反,甲基从DNA上脱落的过程就叫做去甲基化。

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甲基可以跟踪人类的生物学年龄,即疾病、不良的生活方式和遗传基因对我们身体的损失。因此,一些组织将是一个人DNA甲基化状态转化为年龄估计,甚至预期寿命。但令人担忧的是,伦理学家表示,数据可能会被法医研究人员和保险公司滥用。

其他物种也会随着年龄的增长而发生DNA甲基化。例如,老鼠、黑猩猩、狼和狗似乎都有表观遗传时钟。加州大学圣地亚哥分校的遗传学家爱德克及其同事以狗为例,以了解这些时钟与人类生理时钟的区别。

尽管人类最好的朋友在哺乳动物进化的早期就与人类的生理特性大相径庭,但它们还是一个很好的比较对象,因为人和犬类生活在类似的环境中,许多人和犬类接受类似的医疗保健和医院治疗。

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所有的狗(无论品种)都遵循类似的发育轨迹,进入青春期约10个月,并在20岁之前死亡。然而,爱德克的团队专注于一个品种:拉布拉多犬,以增加发现它们与衰老有关的遗传因素的机会。

他们扫描了104只拉布拉多犬的基因组中的DNA甲基化模式,犬的年龄范围在4周到16岁。研究分析表明,狗(至少是拉布拉多犬)和人类的某些基因组区域确实具有相似的年龄相关的甲基化,突变率很高。当科学家观察幼犬或老年犬时,这些相似之处最为明显。最重要的是,他们发现在两个物种的衰老过程中,参与发育的某些基因组被类似地甲基化。这表明至少某些方面衰老是发育的延续,而不是一个独特的过程,并且至少在这些变化中的某些在哺乳动物中是进化保守的。

马特,华盛顿大学西雅图分校的老生物学家·卡伯莱因说:"众所周知,狗的疾病和衰老功能与人类相同,这项工作提供了类似分子变化的证据。"这很好地展示了狗和人类共同表观遗传时钟的保守特征。"

该研究小组还使用了狗的甲基化变化率,使其与人类表观遗传时钟相匹配,尽管由此产生的狗的年龄转换比"乘以七"要复杂一些。新公式适用于年龄大于7岁的狗。其中一个说,犬的人类年龄大约等于16 ln (犬龄)+31。(这是犬的真实年龄的自然对数,乘以16,加起来就是31。)

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假如你的狗是人类,那将是:

根据甲基化数据,狗和人类的生命阶段似乎是一致的。例如,一只7周大的狗相当于一个9个月大的人类婴儿,两个婴儿都刚刚开始发芽。该公式还很好地匹配了拉布拉多犬的平均寿命(12岁)和全球人类的预期寿命(70岁)。一般来说,拉布拉多犬的遗传时钟最初比人类的时钟快得多,但基于甲基化的配方表明它已经到了中年。

伯明翰的阿拉巴马大学的进化生物学家和衰老专家史蒂夫·奥斯塔德说:"他们表明,这两个物种的DNA甲基化程度都随着年龄的增长而逐渐增加。"他并不觉得这特别令人惊讶,但他认为,如果将这种技术应用于诸如不同犬种不同寿命的问题,它可能会揭示出更有趣的结果。

这是卡伯莱因的目标,卡伯莱因小组的新目标Dog Aging Project(向所有犬种开放)将包括犬科动物的表观遗传特征。他希望找出为什么有些狗在年轻时会患病或比正常死亡更早,而另一些狗却会长寿且无病。

来源:Science

苏牧犬
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拉布拉多犬
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