王小
MC1R基因發(fā)生突變,會(huì)使人看起來(lái)平均老兩歲。未來(lái),DNA修復(fù)或可延緩人類(lèi)衰老
追求青春常駐幾乎是人類(lèi)的一個(gè)永恒課題,王爾德筆下的道雷·格林將對(duì)青春的渴望走到了一個(gè)極端。如今,全世界多個(gè)實(shí)驗(yàn)室都在致力于研究如何延緩人類(lèi)衰老的機(jī)制。
4月底,一個(gè)多國(guó)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)皮膚感知年齡遺傳因子的研究,首次從基因?qū)用娼沂玖?,為何有些人更顯老,而有些人卻能青春常駐。
中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所、荷蘭伊拉斯姆斯大學(xué)、英國(guó)聯(lián)合利華集團(tuán)等多中心科研團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行了上述研究。在這個(gè)項(xiàng)目中,科學(xué)家共用了近十萬(wàn)人次,反復(fù)評(píng)估了超過(guò)四千個(gè)人的面部高清照片,精確量化了每個(gè)人的感知年齡(即看起來(lái)的年輕年老的程度),并分析了近800萬(wàn)個(gè)DNA位點(diǎn)和感知年齡的關(guān)系。
該研究首次確定了感知年齡和基因之間的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)帶有MC1R基因特殊基因型的人看起來(lái)比其他同齡人平均年老兩歲。這一發(fā)現(xiàn)有望迅速提高我們對(duì)感知年齡的理解。今年4月28日,這一研究結(jié)果發(fā)布于Current Biology 雜志。
MC1R基因,是人類(lèi)皮膚合成黑色素過(guò)程中的關(guān)鍵基因。所謂MC1R基因特殊基因型,是指MC1R基因的某個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了突變。該研究的第一作者,北京基因組所研究員劉凡告訴《財(cái)經(jīng)》記者,研究發(fā)現(xiàn),“白種人群的MC1R基因有9個(gè)突變頻率較高,在該人群中能達(dá)到10%-20%;黃種人有2個(gè)突變頻率較高,有5%左右;在非洲人種,突變則很罕見(jiàn)”。
在MC1R基因序列上,任意一個(gè)位點(diǎn)的突變,都會(huì)直接阻礙正常黑色素的生成,從而導(dǎo)致色素相關(guān)表型變化,如人體皮膚會(huì)特別蒼白,頭發(fā)發(fā)紅,對(duì)紫外線的抵抗力變?nèi)醯取?/p>
MC1R編碼的蛋白在體細(xì)胞的細(xì)胞膜上像一道門(mén),當(dāng)這個(gè)門(mén)打開(kāi)時(shí),才會(huì)允許黑皮質(zhì)素進(jìn)入細(xì)胞從而進(jìn)一步合成黑色素,如果這個(gè)門(mén)壞了,正常的黑色素就難以產(chǎn)生。
當(dāng)人體皮膚缺乏黑色素的天然保護(hù)時(shí),則難以阻擋紫外線,紫外線長(zhǎng)期作用于皮膚,會(huì)造成多種損傷,衰老就是其中之一,更有甚者還可能引發(fā)皮膚癌變。
此次研究以高加索白種人群為主,黑色素相對(duì)缺乏的白種人群,更易患皮膚癌。比如,從陽(yáng)光照射不夠充足的英國(guó)移民到澳大利亞后,在這個(gè)陽(yáng)光充沛的地區(qū),澳大利亞的白種人群的皮膚癌發(fā)病率,成為世界最高的,這與當(dāng)?shù)刈贤饩€照射強(qiáng)度直接相關(guān)。
當(dāng)人類(lèi)走出非洲后,為了適應(yīng)亞洲、歐洲的氣候環(huán)境,多個(gè)調(diào)節(jié)色素合成的基因發(fā)生突變,從而改變了皮膚、毛發(fā)等的顏色,以更有效地合成維生素D而適應(yīng)環(huán)境的改變,可以說(shuō),MC1R的突變是這些突變中不太成功的,有較強(qiáng)的副作用。
普通細(xì)胞的雙螺旋DNA中有兩份同源的基因序列,如果一條序列發(fā)生位點(diǎn)突變,那么另一條正常的序列還可以工作。在MC1R基因序列中,如第一條的某個(gè)位點(diǎn)突變,而另一條序列在不同的位點(diǎn)也發(fā)生突變,則這兩個(gè)不同的突變以復(fù)合雜合子的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致兩個(gè)同源的MC1R基因都無(wú)法正常工作。
不過(guò),MC1R基因的黑色素合成功能只是其影響感知年齡的一小部分。劉凡分析,在這個(gè)研究中觀測(cè)到,MC1R基因?qū)Ω兄挲g的作用并不受皮膚顏色、紫外線傷害和日照暴露水平等因素的影響,說(shuō)明MC1R還有其他機(jī)制起關(guān)鍵作用。
前期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已證明,MC1R不僅參與生成黑色素這么簡(jiǎn)單,還參與包括DNA修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)和氧化傷害等細(xì)胞功能,這些都可能是導(dǎo)致感知年齡變化的原因。
其實(shí),不僅這個(gè)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì),全世界有很多科研團(tuán)隊(duì)都在為之努力,試圖從基因?qū)用鎭?lái)解決衰老問(wèn)題。比如,來(lái)自西班牙國(guó)家癌癥研究中心(CNIO)的Maria Blasco研究團(tuán)隊(duì),在實(shí)驗(yàn)小鼠端粒酶基因治療,他們的研究表明,端粒酶基因治療在小鼠中可以減輕某些衰老相關(guān)疾病。端粒酶是由TERT基因編碼,可延長(zhǎng)端粒。
這個(gè)研究方向從理論上一直被認(rèn)為是可行的。因?yàn)?,DNA鏈隨著時(shí)間推移,會(huì)受到各種破壞,如射線、氧化、免疫等,以及它自身的分裂、重組都會(huì)產(chǎn)生影響,導(dǎo)致DNA鏈從兩頭開(kāi)始變短。延長(zhǎng)端粒算是DNA修復(fù)的一種方式。
這些相關(guān)的研究成果在美容業(yè)有潛在的實(shí)用價(jià)值。不過(guò),從實(shí)際效果看,至今人類(lèi)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)延緩衰老行之有效的、又沒(méi)有副作用方法。
劉凡認(rèn)為,未來(lái)最有希望的是,在DNA修復(fù)上有所突破。他的研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本,研究重點(diǎn)將放在研究黃種人群皮膚老化的遺傳因子。