更准确的人狗年龄换算公式

我们的苏格兰牧羊犬Buckaroo才14岁。根据长期以来广泛流传的观点,狗的一年等于人的七年来换算的话,它几乎是一个百岁老人。(这个“公式”可能是基于狗和人的平均寿命分别为10岁和70岁。)现在,研究人员有了一个新的公式,以科学为依据把狗的年龄换算成人类的年龄。

这项研究基于衰老研究中一个相对较新的概念:人一生中对DNA的化学修饰会产生所谓的表观遗传钟。科学家们已经可以通过DNA的甲基化水平,跟踪人类的生物学年龄——也就是疾病、不良生活方式和基因对我们身体的影响(生物年龄不同于实际岁数,有的人年龄很大但注意保养,身体健康,他的生物年龄比实际年龄小,当然也有人反过来)。一些科学家把一个人的DNA甲基化状态转化为实际年龄估计——甚至是预期寿命的预测。

其他物种随着年龄的增长DNA甲基化也会增加。例如,老鼠、黑猩猩、狼和狗似乎都有表观遗传时钟。加州大学圣地亚哥分校的遗传学家特雷·伊德克Trey Ideker和他的同事们从狗开始研究,以找出狗的表观遗传钟与人类的差异。尽管人类最好的朋友在哺乳动物进化的早期就与人类分道扬镳,但它们仍是一个很好的比较对象,因为它们生活在与人类相同的环境中,接受与人类类似的医疗条件。

所有的狗——无论其品种——都遵循着相似的发育轨迹,在10个月左右进入青春期,并在20岁之前死亡。艾德克的研究小组把研究重点放在了一个单一品种上:拉布拉多。

他们扫描了104只狗的DNA甲基化模式,年龄从4周到16岁不等。结果显示,狗(拉布拉多)和人类确实有相似的与年龄相关的高突变率基因区域的甲基化。年轻的狗和年轻的人,或年老的狗和年老的人DNA甲基化的相似性最明显。

“我们已经知道狗的衰老模式与人类相似,它们的器官功能减退,患老年病等等,这项研究表明,狗和人类衰老的DNA分子层面的变化也相似。”Matt Kaeberlein说,他是西雅图华盛顿大学的一位传记作家,没有参与这项研究。“这项研究生动地展示了狗和人类的表观遗传年龄时钟进化上的保守性。”

研究小组还利用狗体内DNA甲基化率和速率来对比人类的表观遗传时钟,由此产生的人狗年龄转换公式比简单的“乘以7”要复杂一点。这个新公式适用于大于1岁的狗,狗的人类年龄大约等于16ln(狗的年龄)+31。(这是狗的真实年龄的自然对数,乘以16,再加上31。)

根据甲基化数据所得到的公式,狗和人的生命阶段是相似的。例如,一只7周大的小狗大约相当于一个9个月大的人类婴儿,两个小生命都刚刚开始长牙。这个公式也很好地将拉布拉多的平均寿命(12岁)与全球人类的预期寿命(70岁)匹配起来。总的来说,狗狗的表观遗传年龄钟在年幼时比人类的要快得多,直至两岁时,它们的DNA甲基化速率才缓慢下降。

伯明翰阿拉巴马大学的进化生物学家和老龄化专家Steve Austad说:“他们已经证明,随着年龄的增长,两个物种的DNA甲基化都在逐渐增加。”他并不觉得这令人惊讶,但他认为,如果把这项技术应用到不同犬种的寿命等问题上,可能会发现更有趣的结果。

这是Kaeberlein的目标之一,他的团队将研究更多品种狗的表观遗传特征,希望找出为什么有些狗更早地发病或死亡,而有些却能活得更久、更健康。

那么,我们的苏格兰牧羊犬Buckaroo生活怎么样? 幸运的是,表观遗传时钟的计算对他有利。他现在只有73岁,而且还很健康,很活跃。

文章来源:sciencemag

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