表观遗传时钟揭示了大型犬衰老速度更快的原因

为什么大型犬往往比体型较小的犬寿命更短？根据一项针对近 900 只狗所做的新研究，答案可能就写在它们的表观基因组中。这些发现表明，体型较大的狗和雄性狗会经历分子衰老过程加速，其表现为 X 染色体和转座元件（TEs）上会出现显著的 DNA 甲基化（DNAm）。衰老是一个普遍存在的过程，但其速度和生物学机制在个体和物种之间存在显著差异。家犬为理解衰老生物学提供了一个特别有用的模型，因为它们的寿命会因体型而差异巨大。例如，小型犬种的寿命几乎可为大型犬种的两倍。此外，伴侣犬同样生活在人类环境中，它们食用商业犬粮并接受常规医疗护理，这使它们成为研究遗传背景和环境接触会如何影响衰老的相关转化医学模型。然而，体型和生物性别等内在因素会如何影响犬类衰老和寿命的差异仍不清楚。此前的研究已表明，DNA 甲基化（DNAm）是一个生物性衰老的有用指标；“表观遗传时钟”则为了解加快或减缓生物学衰老的因素提供了一种方法。

Blaise Mariner 和同事从“犬类衰老项目”（Dog Aging Project）中的由 894 只狗组成的队列中生成了 1640 个甲基化组。他们将这些分子数据与详细的遗传和人口统计学数据进行了整合。Mariner 等人发现，在狗生命的早期，分子衰老的速度最快。此外，体型较大的狗和雄性狗——这两类狗的寿命分别短于体型较小的狗和雌性狗——在分子层面上的衰老速度更快。作者确定了导致这些效应的不同底层表观遗传模式。研究结果表明，与性别相关的变化集中在 X 染色体上，而与体型相关的变化则在转座元件（TEs）中尤为突出，这些 DNA 片段可影响基因组的稳定性和基因调控。