阿尔达布拉象龟 Jonathan 极端长寿的表观遗传学解析
Epigenetic insights into extreme longevity in the world's oldest terrestrial animal, Jonathan.
研究团队对 194 岁阿尔达布拉象龟 Jonathan(已知全球最长寿陆生动物)进行基因组与甲基化组测序,发现其衰老通路携带独特基因变异,且甲基化谱相较 5 岁至成年期的其他个体发生显著变化。其低甲基化熵区段富集于线粒体电子传递链及 RNA 代谢相关基因启动子,提示这些通路的高保真转录对极端长寿至关重要。研究据此提出"低甲基化熵启动子维持与线粒体高效产能、RNA 加工及基因组修复协同"的长寿模型。
长寿物种的比较基因组学早已揭示,裸鼹鼠[1]、弓头鲸[2]等极端长寿动物在 DNA 修复、癌症抑制及代谢通路上存在独特的遗传适应;同时,哺乳动物通用的甲基化时钟证明表观遗传漂变与年龄高度相关[3][4],且体细胞突变与甲基化重塑呈现耦合模式[5]。然而,爬行动物尤其是百岁以上陆生脊椎动物的全基因组甲基化图谱长期缺失,难以判断启动子甲基化熵的低维持是否为跨纲的长寿共性。
这项研究对 194 岁的阿达布拉象龟 Jonathan 完成基因组与甲基组测序,并与另外四只不同年龄的同种个体及另两种巨龟(A. gigantea 与 Chelonoidis abingdonii)对比[6]。结果显示,Jonathan 在大多数衰老相关通路中携带独特基因变异;其甲基组呈现显著的甲基化水平与熵值重编程,低熵区显著富集于线粒体电子传递链与 RNA 代谢基因的启动子区域,提示这些通路的高保真转录可能是极端长寿的关键分子特征。
这一发现将表观遗传漂变的研究从“时钟预测年龄”推进到“熵值维持功能通路”的机制层面:启动子低甲基化熵与高效线粒体能量产出、RNA 加工及基因组修复形成耦合,为衰老的表观遗传模型提供了跨物种的功能注释。不过,单个超百岁个体的观察性数据难以确立因果方向,且缺乏功能扰动实验验证,低熵状态是长寿的驱动因素还是伴随现象,仍需在更多长寿谱系与实验模型中解析。
- 1.Genome sequencing reveals insights into physiology and longevity of the naked mole rat · Nature 2011
- 2.Insights into the evolution of longevity from the bowhead whale genome · Cell Rep 2015
- 3.Genome-wide methylation profiles reveal quantitative views of human aging rates · Mol Cell 2013
- 4.Universal DNA methylation age across mammalian tissues · Nat Aging 2023
- 5.Somatic mutation as an explanation for epigenetic aging · Nat Aging 2025
- 6.Epigenetic insights into extreme longevity in the world's · science.org 2026
来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org