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科学家最新解释:为啥女性更长寿?

2018.12.24

  X染色体和卵巢都有助于延长寿命。但起到主要作用的还是X染色体。

  全世界来看,女性都普遍更为长寿。无论各地的整体健康情况如何,处于和平年代还是动乱之中,即使在严重的流行病和饥荒期间,都是如此。相似地,在大多数动物中,雌性也往往比雄性长寿。

  对于个体的健康状况,遗传可能起到了重要的作用,其他生物和社会环境等因素也会带来影响。最近,加州大学旧金山分校(UCSF)的科学家们就找到了寿命性别差异的可能遗传机制,男女有别的那第二条X染色体,正是长寿和抗衰老的关键。这项研究发表于《Aging Cell》。

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图片来源:pexels

  许多之前的研究已经揭示,X染色体中含有很多与大脑相关的基因,对生存至关重要。我们至少需要一条X染色体,才能够生存。而仅存在于男性中的Y染色体,主要负责产生性别特征,如男性生殖器官和面部毛发等,而这些并不是生存必须的,Y染色体中的其他基因也很少。

  那么,性别特征本身的差异,以及从根本上影响性别的第二条X/Y染色体,对寿命有影响吗?

  为了回答这个问题,研究团队培养了四种不同“性别”特征的小鼠。

   XX染色体+卵巢,64只

   XY染色体+睾丸,48只

   XX染色体+睾丸,94只

   XY染色体+卵巢,55只

  前两种是自然界里的正常的雌雄小鼠,后两种则是通过实验改造的。研究人员使用基因技术,将通常位于Y染色体上、与睾丸及其他雄性特征发育相关的Sry基因,转移到了与性别无关的其他染色体上,从而得到了后两种“不男不女”的小鼠。除了性染色体和性腺,这些小鼠的其他遗传因素都是相同的,生存环境等其他外在因素也都保持了一致。

  研究人员花了数年时间来观察这些小鼠,直到它们自然死亡或存活满30个月。对比几组小鼠的生存时间,他们发现:

  在12-30个月的小鼠中(相当于中老年小鼠),X染色体和卵巢都有助于延长小鼠的寿命。但起到主要作用的还是X染色体。因为无论发育了哪种性腺,拥有两条X染色体的小鼠寿命都显然更长。

  进一步比较两种不同性腺的雌性(XX)小鼠可以看到,拥有两条X染色体+卵巢的小鼠,也就是正常雌鼠的寿命最长。小鼠的自然寿命通常在21个月左右。在21个月后,正常雌鼠明显活得更久。而拥有两条X染色体但性腺是睾丸的雌鼠,X染色体只能让它们不过早死亡,在23个月后,X染色体这种对长寿的保护作用就非常微弱了。

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▲X染色体(图e)和卵巢(图f)都有助于长寿;天然雌鼠寿命最长(图c,d)。O:卵巢,T:睾丸(图片来源:Aging Cell)

  UCSF神经内科教授,专注于健康老龄化研究的Dena Dubal博士解释,“通过影响小鼠的发育方式,或通过激活某些特定的生物学途径,雌性性腺产生的激素可以增加XX染色体的小鼠寿命。”

  UCSF流行病学和生物统计学教授Iryna Lobach博士补充介绍,“为了延长寿命,XX染色体需要与卵子一起工作。但如果只是活到常规的预期寿命,拥有卵巢还是睾丸并不重要,只要拥有XX染色体,在衰老过程中就可以避免过早死亡。”

  X和Y染色体的差异为何会产生如此深远的影响?正在积极研究这方面的Dubal教授表示,目前人们还不了解,在衰老过程中,第二条X染色体是如何降低死亡率的。

  现有研究表明可能的机制是,女性体内X染色体数量和表达的多样性都比男性更多,当个体在衰老过程中出现问题时,这些X染色体起到了保护作用。在女性身体的每个细胞中,有一半的XX染色体对是随机“关闭”的,如果有一些X染色体出现缺陷,拥有健康X染色体的那些细胞可以起到代偿功能。而即便X染色体没有出现缺陷,“关闭”的X染色体也可能会表达。另一种有待检验的解释是,Y染色体可能不利于健康。

  在历史长河中,大自然可能会促使女性向更多生存和更长寿命的方向不断进化,以更好地保护和生育后代。这是第一项表明XX染色体对于雌性长寿作用的机制研究。这些认知的拓展,让我们在健康老龄化的道路上再进一步。

  另外,更健康的生活方式也有助于延长寿命。美国国家医学科学院院士、哈佛大学教授胡丙长今年的一项研究就发现,5种健康生活方式,让人至少多活十年!相比较于遗传作用,这显然是更容易做到的。

参考资料

  [1] Sex chromosomes hold the secret to female longevity. Retrieved December 21, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/uoc--sch121318.php

  [2] Emily J. Davis, et al., (2018). Female XX sex chromosomes increase survival and extend lifespan in aging mice. Aging Cell, https://doi.org/10.1111/acel.12871


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