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衰老的信息论是错误的

已有 822 次阅读 2023-12-19 10:07 |个人分类:衰老生物学|系统分类:观点评述

为了解释生物的衰老原因,哈佛医学院遗传学系教授,Paul F. Glenn老龄生物学中心的联合主任的大卫.辛克莱尔(David A. Sinclair)提出了衰老的信息论。所谓的衰老的信息论就是衰老的DNA甲基化减少论。

2012年发表在《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的研究显示,103岁的个体上的DNA甲基化程度低于新生儿。而且减少的数量不是一个小数目,百岁以上的人的甲基化位点比婴儿甚至要少50万个。在另一项研究中,研究者比较了一对3岁同卵双胞胎和另一对50岁同卵双胞胎的基因状况。由于同卵双胞胎的饮食、运动和生存环境是不一样的,因此,同卵双胞胎的衰老速度会随着时间的推移差距越来越大。他们发现,三岁的同卵双胞胎之间的甲基化和组蛋白修饰程度基本一致,而50岁的同卵双胞胎之间甲基化、组蛋白修饰和基因表达上具有很大的差别,说明同卵双胞胎衰老速度也不一致。

笔者认为,由于DNA甲基化修饰和组蛋白修饰是不稳定的,是处于可逆的动态的状态,因此无法成为稳定的细胞衰老时钟,故而与衰老无关,也就是说,表观遗传的增龄性变化不是导致衰老的原因,而是衰老产生的结果。就象脸上的皱纹不是皮肤衰老的原因,而是皮肤衰老的结果。

反驳衰老的信息论的依据如下:

1,按照细胞越衰老,DNA甲基化水平越低来看,人类的原始生殖细胞是唯一的DNA很少甲基化的细胞,也应该是最衰老的细胞,其实却恰恰相反,说明衰老与表观遗传无关。

2,有些动物衰老与甲基化丢失无关,例如果蝇和双翅目昆虫中的DNA很少或没有发生甲基化。常用来研究衰老的秀丽隐杆线虫也没有甲基化,说明衰老与表观遗传无关。

3,将老年成纤维细胞直接重编程,或者说转分化为NSCs则保留了衰老的表型(Merten等人,2015年),说明衰老与表观遗传无关。

4,实验显示在重编程过程中,细胞生理状态的年轻化发生在表观遗传特征的年轻化之前[Zhang, W., Qu, J., Liu, GH. et al. The ageing epigenome and its rejuvenation[J]. Nat Rev Mol Cell Biol ,2020,21:137–150.],说明衰老与表观遗传无关。

5,虽然细胞实验表明短时间表达山中因子可以逆转多项衰老标志物,但是,停止山中因子表达后,这些衰老症状又很快开始积累,包括甲基化年龄恢复原状,说明衰老与表观遗传无关。

6,.生长激素能逆转DNA甲基化时钟[Fahy GM,Brooke RT,James P. Watson JP,et al.Reversal of epigenetic aging and immunosenescent trends in humans[J].Aging Cell,2019,18(6):e13028.],但生长激素会缩短小鼠寿命,说明衰老与表观遗传无关。

7,胚胎是生命的开端,年龄需要重新计时,因此,胚胎干细胞是最年轻的细胞。iPS细胞是体细胞DNA经过全去甲基化又重新甲基化的细胞,属性是ES细胞(胚胎干细胞),端粒长度能从重编程之前的30kb延长到70kb,经过几次分裂,继续延长,达到ES端粒长度的110kb。但是,端粒酶敲除G1小鼠细胞可以诱导生成iPS细胞,生成的iPS细胞端粒依然30kb,这些iPS细胞植入囊胚无法生成嵌合小鼠[Rosa M. Marion,Maria A. Blasco,Han Li,et al.Telomeres Acquire Embryonic Stem Cell Characteristics in Induced Pluripotent Stem Cells[J].Cell Stem Cell,2009,4:141-154.]。也有报道一些习惯性流产是因为受精卵端粒过短。说明衰老与端粒长度有关,与表观遗传无关。

有人假设a倒b,过程中有100个节点,你可以理解为过程,步骤,时序,方法。如果一个错,和99个错其结论都是一样的,不要认为自己99个都对。由于这么多例子都说明衰老与表观遗传无关,因此可以断定衰老的信息论是错误的。-原创:黄必录



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