研究遺傳變異對人類基因組的影響改善了壽命預測和對衰老的理解

通過研究遺傳變異對人類基因組壽命的影響，研究人員設計了一種方法來估計個體是否能夠比平均壽命更長或更短，並對衰老所涉及的疾病和細胞途徑有更深入的科學認識。他們的研究結果發表在加利福尼亞州聖地亞哥的美國人類遺傳學會（ASHG）2018年會上。

提交作者Paul Timmers，MRes，愛丁堡大學的研究生和一個國際合作者小組著手確定生命的關鍵遺傳因素。在迄今為止規模最大的全基因組生命關聯研究中，他們將來自英國生物銀行和其他隊列的500,000多名參與者的遺傳數據與每位參與者父母的生命周期數據進行了對比。他們不是研究一個或多個選定基因對生命周期的影響，而是通過整個基因組觀察以更開放的方式回答問題，並確定未來工作中探索的新途徑。

蒂姆斯先生解釋說，由於任何給定基因的影響都很小，因此需要大樣本量來鑒定與壽命相關的基因，並具有足夠的統計功效。使用這個樣本，研究人員驗證了六個先前確定的基因和衰老之間的關聯，例如APOE基因，它與神經退行性疾病的風險有關。他們還發現了21個影響壽命的新基因組區域。

他們利用他們的結果制定了生命周期的多基因風險評分：一個單一的，個性化的基因組評分，用於評估一個人長壽的遺傳可能性。基於相關遺傳變異的加權貢獻，該分數允許研究人員預測哪些參與者可能存活時間最長。

「單獨使用一個人的遺傳資訊，我們可以確定10％具有最多保護基因的人，他們的平均壽命比最不受保護的10％的人長5年，」蒂默斯先生說。

研究人員還想知道遺傳變異是否直接影響衰老過程或影響可能導致死亡的個別疾病的風險。他們發現，在常見的變異體中 - 在200人中至少有1人發現的變異體 - 與阿爾茨海默病，心臟病和吸煙相關疾病相關的變異與整體壽命有關。值得注意的是，他們沒有發現其他癌症的壽命關聯，這表明由其他癌症引起的死亡易感性是由於罕見的遺傳變異或環境造成的。

「這是一個有趣的結果，」蒂默斯先生說。「我們懷疑我們發現的變種，例如吸煙和阿爾茨海默病，與人類歷史的現代時期有關。例如，在我們發現煙草之前，遺傳吸煙傾向並無害，但現在已經存在。自然選擇還沒有多代人對這些變種採取行動，變種仍然相當普遍，「他解釋說。

此外，研究人員還研究了細胞類型和蛋白質途徑，其中與壽命相關的遺傳變異具有最強的影響。他們發現這些基因在胎兒腦細胞和成人前額葉皮質細胞中起著關鍵作用，在與脂肪代謝相關的途徑中具有特殊作用。蒂姆斯先生指出，這些研究結果突顯了大腦作為決定壽命的重要器官，並為後續研究提供了良好的機會。

為了鞏固他們的發現，研究人員計劃研究他們發現的變異和功能途徑如何影響壽命。例如，他們計劃研究這些途徑是否與對長壽或更廣泛的年齡相關疾病有關的單一疾病相關。通過更好地了解這些途徑如何相互作用，他們最終希望找到減緩衰老和疾病發作的方法，從而改善生命的長度和品質。