บทความอายุยืน

การศึกษาใหม่ของผู้ที่มีอายุ 105 ปีพบว่าอายุขัยที่ยืนยาวมากของ Supercentenarians เป็นผลมาจากการซ่อมแซม DNA

การศึกษาใหม่ของผู้ที่มีอายุ 105 ปีพบว่าอายุขัยที่ยืนยาวมากของ Supercentenarians เป็นผลมาจากการซ่อมแซม DNA

แม้ว่านักวิจัยจะพบว่าเพียงประมาณ 20% ของการมีอายุยืนยาวของเรานั้นเป็นผลมาจากพันธุกรรม ส่วนที่เหลือเป็นผลมาจากรูปแบบการดำเนินชีวิตและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม แต่สัดส่วนหนึ่งในห้าของพายยังคงมีบทบาทสำคัญในการมีอิทธิพลต่ออายุขัยและอายุขัยสุขภาพของเรา แม้ว่าจำนวนประชากรที่มีอายุเกินร้อยปีที่มีสุขภาพแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นทุกปี แต่กลุ่มประชากรกึ่งศตวรรษพิเศษทั่วโลก (ผู้ที่อายุยืนถึง 105 ปี) และผู้ที่อายุเกินร้อยปี (อายุตั้งแต่ 110 ปีขึ้นไป) ยังคงเป็นกลุ่มที่ค่อนข้างเล็ก 

เพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้นว่าอะไรช่วยให้ผู้ใหญ่เหล่านี้มีอายุยืนยาวกว่าคนส่วนใหญ่ ทีมวิจัยจากอิตาลีและสวิตเซอร์แลนด์ ดำเนินการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมอย่างกว้างขวางจากพื้นที่ในโลกที่เต็มไปด้วยคนกึ่งศตวรรษและคนอายุมากกว่า — คาบสมุทรอิตาลี จากการให้รายละเอียดเกี่ยวกับจีโนม (ชุดยีนและสารพันธุกรรมทั้งหมดที่มี) ของผู้ใหญ่อายุ 105 ปีขึ้นไป และเปรียบเทียบกับกลุ่มอายุน้อยกว่าที่มีสุขภาพดี Garagnani และเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบความแตกต่างทางพันธุกรรมหลายอย่างในกลุ่มผู้สูงวัยเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับยีนที่เกี่ยวข้องอย่างมาก ในการซ่อมแซม DNA และการทำงานของเซลล์ให้แข็งแรง 

จากผลการศึกษาครั้งนี้ การสร้างจีโนมและการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม (หรือการขาดหายไป) ของคนกึ่งและซุปเปอร์เซนเทเรียน เพิ่มหลักฐานว่าการรักษากลไกการซ่อมแซม dna ที่เหมาะสมตามอายุอาจเป็นองค์ประกอบสำคัญในการมีอายุยืนยาวมาก เช่น ระบุไว้ โดยศาสตราจารย์ Massimo Delldeonne หนึ่งในผู้เขียนการศึกษาวิจัยนี้ "การศึกษาครั้งนี้ถือเป็นการจัดลำดับจีโนมทั้งหมดครั้งแรกของการมีอายุยืนยาวอย่างมากและมีความครอบคลุมสูง ซึ่งช่วยให้เราสามารถพิจารณาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมทั้งที่สืบทอดมาและเกิดขึ้นตามธรรมชาติในผู้สูงอายุ"

Dna ทำลายเราอย่างไร 

ความเสียหายต่อ dna ของเราเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากเซลล์ของเราสัมผัสกับสารประกอบที่เป็นอันตรายอยู่ตลอดเวลา ซึ่งอาจนำไปสู่การกลายพันธุ์ โปรตีนที่พับผิด และความผิดปกติในไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นโรงงานพลังงานของเซลล์ของเรา แม้ว่าโดยปกติเซลล์ของเราสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อซ่อมแซมชิ้นส่วน dna ที่เสียหาย แต่ความสามารถนี้จะเสื่อมลงเมื่อเราอายุมากขึ้น

ความเสียหายของ dna สามารถเกิดขึ้นได้จากทั้งแหล่งภายนอก เช่น แสงแดดที่มากเกินไปบนผิวหนังที่ไม่มีการป้องกัน อากาศเสีย หรืออาหารที่มียาฆ่าแมลง และจากแหล่งภายในร่างกายของเรา เช่น ความไม่สมดุลของสารประกอบอักเสบที่เรียกว่าสายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา (ros) การรวมกันของ ros จำนวนมากกับสารต้านอนุมูลอิสระในระดับต่ำเพื่อทำให้สารประกอบที่เกิดปฏิกิริยาเป็นกลางจะทำให้เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์และ dna ของเรา 

เมื่ออายุมากขึ้น การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซม dna มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากขึ้น ทำให้กระบวนการซ่อมแซมเหล่านี้เกิดข้อผิดพลาดได้ง่ายมากขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป ความเสียหายของ dna จะสะสมมากขึ้นเรื่อยๆ โดยที่ไม่ได้รับการแก้ไข ซึ่งนำไปสู่การแก่เร็วและความผิดปกติของอวัยวะต่างๆ ด้วยเหตุนี้ garagnani และเพื่อนร่วมงานจึงตั้งเป้าที่จะค้นพบว่าผู้ใหญ่ที่มีอายุตั้งแต่ 105 ปีขึ้นไปมีโครงสร้างทางพันธุกรรมที่เป็นเอกลักษณ์ที่ช่วยให้ dna ของพวกเขาสามารถรักษากลไกการซ่อมแซมได้นานกว่าคนส่วนใหญ่หรือไม่ และปรากฎว่าพวกเขาเป็นเช่นนั้น 

ความเสียหายต่อ dna ของเราเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากเซลล์ของเราสัมผัสกับสารประกอบที่เป็นอันตรายอยู่ตลอดเวลา ซึ่งอาจนำไปสู่การกลายพันธุ์ โปรตีนที่พับผิด และความผิดปกติในไมโตคอนเดรียของเรา

ให้รายละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างทางพันธุกรรมของคนที่มีอายุเกินร้อยปี

เช่น การวิจัยก่อนหน้า พบว่าพี่น้องของคนกึ่งซุปเปอร์เซนเทเรียนมีแนวโน้มที่จะมีอายุ 105 ปีมากกว่าประชากรทั่วไปถึง 35 เท่า เห็นได้ชัดว่ามีองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับการมีอายุยืนยาวมาก คนเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีอายุยืนยาวขึ้นเท่านั้น แต่ยังหลีกเลี่ยงโรคทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับวัย เช่น โรคหัวใจ อีกด้วย ซึ่งถือเป็นนักฆ่าชั้นนำระดับโลกของเราในปัจจุบัน ด้วยเหตุนี้ Garagnani และเพื่อนร่วมงานจึงคาดการณ์ว่าเด็กอายุ 105 ถึง 110 ปีที่มีสุขภาพดีเหล่านี้จะมีกิจกรรมและลำดับของยีนที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งช่วยปกป้องพวกเขาจากโรคทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับวัยเหล่านี้

ในการศึกษานี้ ทีมวิจัยใช้กระบวนการที่เรียกว่าลำดับจีโนมทั้งหมดเพื่อวิเคราะห์ชุดยีนและสารพันธุกรรมที่สมบูรณ์ในผู้ใหญ่ชาวอิตาลี 81 คนที่มีอายุเฉลี่ย 106 ปี โดยเปรียบเทียบกับผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี 36 คนในวัย 60 ปลายๆ ที่อาศัยอยู่ใน พื้นที่เดียวกัน เพื่อตรวจสอบข้อมูลของพวกเขา garagnani และเพื่อนร่วมงานได้อ้างอิงโยงการจัดลำดับจีโนมนี้ด้วย การศึกษาล่าสุด ที่เปรียบเทียบจีโนมของชาวอิตาลีอายุ 100 ปี 333 คน (อายุ 100 ปีขึ้นไป) กับคนหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดี 358 คนซึ่งอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน 

การซ่อมแซม dna แบบไดนามิกช่วยให้คุณได้รับผลตอบแทนที่มีอายุยืนยาวขึ้น

หลังจากทำการวิเคราะห์แบบครอบคลุมนี้ นักวิจัยได้ค้นพบการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมหลายประการที่พบบ่อยในกลุ่มอายุ 105+ มากกว่าคนหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดี โดยเฉพาะระหว่างสามยีน พบว่ายีนเหล่านี้มีการจำลองแบบในชุดข้อมูลการศึกษาชุดที่สองของชาวอิตาลีที่มีอายุมากกว่า 100 ปี

ความเชื่อมโยงที่สำคัญที่สุดพบกับยีนที่เรียกว่า stk17a ซึ่งเพิ่มการทำงานของหัวใจ ปอด เส้นประสาท และต่อมไทรอยด์ของคนที่มีอายุเกินร้อยปี ยีนนี้มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากในการตอบสนองของร่างกายต่อความเสียหายของ dna ทำให้สามารถซ่อมแซมได้อย่างมีประสิทธิภาพ stk17a ยังมีบทบาทในการลดระดับ ros และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เช่นเดียวกับการควบคุมการตายของเซลล์ซึ่งเป็นโปรแกรมการตายของเซลล์ที่สามารถกำจัดเซลล์ที่เสียหายหรือทำงานผิดปกติได้ เนื่องจากกิจกรรมของ stk17a เป็นความแตกต่างทางพันธุกรรมที่โดดเด่นที่สุดระหว่างเด็กและผู้ใหญ่ นักวิจัยจึงสนับสนุนแนวคิดที่ว่ากลไกการซ่อมแซม dna และการควบคุมความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันมีบทบาทสำคัญในการมีอายุยืนยาวมาก

อีกสองยีนที่มีกิจกรรมที่แตกต่างกันระหว่างกลุ่มคือ coa1 และ blvra แม้ว่าจะมีความสำคัญต่อการทำงานของไมโตคอนเดรียและส่งเสริมการพูดคุยข้ามระหว่างไมโตคอนเดรียและนิวเคลียสของเซลล์ของเรา แต่จริงๆ แล้วกิจกรรมของ coa1 นั้นลดลงในคนกึ่งและคนอายุมากกว่าร้อยปี การลดลงนี้อาจเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพในระยะยาวเช่น การวิจัยอื่น ๆ พบว่ากิจกรรม COA1 ที่สูงอาจส่งเสริมมะเร็งลำไส้ใหญ่ ทำให้นักวิจัยบางคนติดป้ายว่าเป็นยีนก่อมะเร็ง ซึ่งเป็นยีนที่สามารถเปลี่ยนเซลล์ปกติให้เป็นเซลล์เนื้องอกได้ ประการที่สาม กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของยีน BLVRA พบในผู้ใหญ่อายุ 105-110 ปีขึ้นไป ซึ่งเป็นยีนที่ปรับความชราโดยควบคุมการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้และกำจัดการสะสม ROS ในเซลล์ 

สุดท้ายนี้ ทีมวิจัยได้ศึกษาถึงจำนวนการกลายพันธุ์ทางร่างกาย ซึ่งได้แก่ การเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอที่จะไม่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมแต่อาจส่งผลต่อความชราและโรคได้ ซึ่งเกิดขึ้นในยีนต่างๆ ระหว่างสองกลุ่มอายุ คาดว่าผู้ใหญ่ที่มีอายุยืนยาวกว่าสี่ทศวรรษจะมีการกลายพันธุ์สะสมมากขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เนื่องจากการสัมผัสกับเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลง dna นานขึ้น แต่สิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นเรื่องจริง คนกึ่งศตวรรษและคนเกินร้อยมีการกลายพันธุ์น้อยกว่าในหกจากเจ็ดการทดสอบ ยีน ความแตกต่างเหล่านี้อาจมีบทบาทในการป้องกันโรคหัวใจของผู้สูงอายุ ไม่ใช่เพราะมียีนเฉพาะที่ลดความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดหัวใจ แต่เป็นเพราะความต้านทานต่อการกลายพันธุ์ทางร่างกายตามอายุ

การศึกษาครั้งนี้เผยให้เห็นเบาะแสทางพันธุกรรมหลายประการที่เกี่ยวข้องกับความลึกลับที่ยังไม่แก้ว่าทำไมประชากรบางกลุ่มจึงมีแนวโน้มที่จะมีอายุยืนยาวมาก

การซ่อมแซม dna ที่ดีขึ้นจะทำให้อายุยืนยาวมากหรือไม่? 

การศึกษาครั้งนี้เผยให้เห็นเบาะแสทางพันธุกรรมหลายประการที่เกี่ยวข้องกับความลึกลับที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขว่าทำไมประชากรบางกลุ่มจึงมีแนวโน้มที่จะมีอายุยืนยาวมาก แม้ว่าการปรับเปลี่ยนยีนของเราให้มีลักษณะคล้ายคนอายุมากกว่าร้อยปีมากขึ้นก็ไม่ใช่ทางเลือกที่ใช้การได้ แต่ก็มีบ้าง วิจัย พบว่าเราสามารถเพิ่มความสามารถของร่างกายในการซ่อมแซม DNA ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยสารประกอบบางชนิด รวมถึง NMN (nicotinamide mononucleotide) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของโคเอ็นไซม์สำคัญ NAD+ อย่างไรก็ตาม การวิจัยเบื้องต้นนี้ยังไม่ได้ทำซ้ำในมนุษย์ ดังนั้นเราจึงไม่ทราบแน่ชัดว่า NMN จะช่วยเพิ่มการซ่อมแซม DNA ของเรา หรือยืดอายุขัยไปสู่สถานะคนมีอายุยืนยาวได้หรือไม่ 

สำหรับตอนนี้ การศึกษานี้เป็นก้าวสำคัญในการเรียนรู้เพิ่มเติมว่าเหตุใดคนบางคนจึงก้าวข้ามศตวรรษได้อย่างง่ายดายโดยไม่เกิดโรคที่ทำให้ชีวิตสั้นลงระหว่างทาง เช่น สรุป โดยศาสตราจารย์ Claudio Franceschi ผู้เขียนอาวุโส "ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่ากลไกการซ่อมแซม DNA และภาระการกลายพันธุ์ที่ต่ำในยีนที่เฉพาะเจาะจงเป็นกลไกสำคัญสองประการที่ปกป้องผู้คนที่มีอายุยืนยาวมากจากโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ"

อ้างอิง: 

Garagnani p, marquis j, delledonne m และคณะ การวิเคราะห์ลำดับจีโนมทั้งหมดของประชากรกึ่งศตวรรษพิเศษ เอไลฟ์- 2021;10:e57849. เผยแพร่เมื่อ 2021 พฤษภาคม 4. doi:10.7554/eLife.57849

จูเลียนี ซี, ซัซซินี เอ็ม, พิราซซินี ซี และคณะ ผลกระทบของประชากรศาสตร์และพลวัตของประชากรต่อสถาปัตยกรรมทางพันธุกรรมของการมีอายุยืนยาวของมนุษย์ ผู้สูงอายุ (ออลบานีนิวยอร์ก). 2018;10(8):1947-1963. ดอย:10.18632/aging.101515

เซบาสเตียน พี, นุสบัม แอล, แอนเดอร์เซ่น เอสแอล, แบล็ค เอ็มเจ, เพิร์ลส์ ทีที การเพิ่มความเสี่ยงสัมพัทธ์ของการอยู่รอดของพี่น้องในวัยสูงอายุและวัยชรา และความสำคัญของคำจำกัดความที่แม่นยำของ "การสูงวัย" "ช่วงชีวิต" และ "การมีอายุยืนยาว" J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016;71(3):340-346. ดอย:10.1093/เกโรนา/glv020

วิลค์ เอ, ฮายัต เอฟ, คันนิงแฮม อาร์ และคณะ nad+ ภายนอกเซลล์ช่วยเพิ่มความสามารถในการซ่อมแซม dna ที่ขึ้นกับ parp โดยไม่ขึ้นกับการทำงานของ cd73 ตัวแทนวิทยาศาสตร์. 2020;10(1):651. เผยแพร่เมื่อ 2020 ม.ค. 20. ดอย:10.1038/s41598-020-57506-9

Xue Y, Li PD, Tang XM และคณะ ปัจจัยการประกอบไซโตโครม C ออกซิเดส 1 คล้ายคลึงกันทำนายการพยากรณ์โรคที่ไม่ดีและส่งเสริมการเพิ่มจำนวนเซลล์ในมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักโดยควบคุมการส่งสัญญาณ PI3K/AKT Onco ตั้งเป้าไปที่นั้น. 2020;13:11505-11516. เผยแพร่เมื่อ 2020 พ.ย. 10. ดอย:10.2147/OTT.S279024



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า