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作者：Lauren
導言：基因的功能特徵並非是一成不變的，它會隨著時間的推移變化，甚至在整個生命周期內都會發生變化，環境因素是其中很大一部分原因。近些年來，隨著生物技術的進步，全球表觀遺傳圖譜的建立，研究人員發現，表觀遺傳變化可能對複雜疾病的發展、加速衰老或認知能力的急劇下降至關重要。
近日，加州大學河濱分校（University of California, Riverside）一位心理學家領導了一項研究：人們如何適應晚年的生活可能受到基因的影響。
這項發表在《衰老細胞》上的研究暗示了表觀遺傳因素與衰老的關係，題為「A decade of epigenetic change in aging twins：Genetic and environmental contributions to longitudinal DNA methylation」。
表觀發生是附著在DNA上的化學物質控制其活性的過程。表觀遺傳變化可以遺傳給後代，它可能對加速衰老以及伴隨衰老而來的認知和身體功能衰退至關重要。導致基因表達改變的表觀遺傳修飾可能是由許多生物學過程引起的，其中包括研究人員關注的一個生物學過程：DNA甲基化。
在DNA甲基化過程中，甲基被添加到DNA分子中。DNA有四種不同類型的核苷酸：A、T、G和C。DNA甲基化發生在真核生物DNA的C鹼基上。DNA甲基化的變化與衰老密切相關。
加州大學洛杉磯分校的心理學教授錢德拉·雷諾茲（Chandra Reynolds）和她的同事們認為，在96對瑞典和丹麥同性老化雙胞胎中，DNA甲基化跨越了10年的時間跨度，這是第一次縱向雙胞胎研究，旨在確定遺傳和環境影響在多大程度上促成了特定部位的DNA甲基化。
他們發現，在超過35萬個位點的老化雙胞胎的表觀基因組中，血液DNA甲基化的個體差異在晚年部分可遺傳，而在69歲到79歲的十年間則是縱向遺傳的。這些發現可以幫助科學家更好地理解基因和環境對老化過程中甲基化的穩定性和動力學的影響，並為未來在不同人群中的研究奠定基礎。
10年間按地理位置劃分的廣義遺傳力。隨著時間的推移，所顯示的位點差異顯著
認知老化方面的專家、領導該研究的雷諾茲表示，「我們還發現，之前與年齡有關的甲基化位點，以及甲基化『時鐘』中的甲基化位點比其他剩餘位點更具遺傳性，最大的遺傳性存在於參與免疫炎症和神經遞質途徑的基因中。10年來甲基化不穩定的位點存在於參與壓力相關通路的基因中。」
與年齡相關的位點是最容易遺傳的，這一發現支持了生物衰老率的遺傳調控，包括調節人們對環境挑戰的反應，如暴露於SARS-Cov-2病毒，傳播COVID-19病毒。
雷諾茲表示，「隨著年齡的增長，我們觀察到甲基化模式的改變，由於甲基化的差異可能部分源於我們的經歷和行為，它們可能是可以改變的。我們的研究結果強調，即使是在晚年，在「令人難以接受的命運的打擊」中，一些甲基化的個體差異是適度遺傳的，並促成了10年後的甲基化模式。」
年齡相關的CpG設置：由CpG位置的廣泛遺傳能力
雷諾茲進一步解釋說，遺傳影響有助於穩定性，而非共享因素隨著年齡的增長變得越來越重要，這表明人們對環境暴露的反應越來越多樣化。遺傳能力通常是由於穩定的基因貢獻，但非共享環境因素的作用也越來越大，這些環境因素是一個人獨有的，在不同的年齡段沒有與兄弟姐妹共享。
根據雷諾茲的研究，與衰老相關的DNA甲基化位點總體上更具遺傳性。這與生物老化率的基因調節是一致的，可能包括參與免疫炎症途徑和神經遞質途徑的基因位點，並解釋了人們如何適應健康和老化條件。
雷諾茲表示，「最可遺傳的位點可能參與這些途徑，這表明對衰老和衰老的適應可能受到遺傳背景的不同影響。最具遺傳性或家族性的部位位於參與免疫炎症途徑的基因中，這表明我們如何適應衰老過程，包括對疾病的抵抗或來自疾病的挑戰，可能部分受到基因調控。」
參考：
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-08-genetic-background-affect-aging.html
【2】https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.13197