活多久也是“三分天註定,七分靠打拼”!50萬人研究:吸菸、租房、壓力大等因素會減壽,而癌症易感性背後還是有基因的操控

“截至2024年末,80後死亡率突破5.2%,這相當於每20個80後中就有1人已經去世” , “80後的死亡率已經超過70後” ,“80後正在成為消失的一代人”……
最近一則關於80後的死亡率超過70後的新聞引發了大家的廣泛關注,討論十分熱烈,不少80後開始檢視自己的生活方式、所處的環境等等。儘管後來因為存在斷章取義等問題,這則新聞被闢謠,但這已經激發了人們對自己的身體狀況、衰老和壽命的焦慮。
事實上,我們的基因和環境因素都會影響衰老過程和壽命長度。
1. 生活的環境因素就是那打拼的“七分”
最近,《自然·醫學》上發表的一項題為“Integrating the environmental and genetic architectures of aging and mortality” 的新研究,揭示了環境因素和生活方式對衰老和過早死亡的重大影響,而這往往掩蓋了遺傳因素的影響。牛津大學和合作機構的研究人員仔細分析了英國生物銀行近50萬參與者的資料,繪製了環境和行為如何影響人的健康和壽命的詳細圖譜。
這項研究的重點是“暴露組”(exposome),即一個人一生中所經歷的全部環境因素的總和。這項研究的重點是“暴露組”(exposome),即一個人一生中所經歷的全部環境因素的總和。簡單來說,它不僅包括我們日常的生活方式,如吸菸、飲食和體育活動,還包括我們所處的環境,如空氣汙染、社會經濟地位等。研究人員考察了各種各樣的因素,然後將這些環境影響與遺傳的影響進行了比較,用多基因風險評分(PRS)對22種主要疾病進行了近似評估。

圖注:實驗過程

研究發現,暴露組所能夠解釋的死亡率變異比例(17個百分點)明顯高於遺傳因素(不到2個百分點)。而且雖然遺傳在痴呆症、乳腺癌、前列腺癌和結腸直腸癌等某些疾病中發揮了更重要的作用,但暴露組對肺、心臟和肝臟疾病的影響更大。

不僅如此,該研究還確定了25個與過早死亡和蛋白質組學衰老相關的環境因素。其中包括:

有利因素:家庭收入較高、有工作、是亞洲人或黑人等非白人種族、體育活動和與伴侶生活在一起。

不利因素:目前吸菸,租住公共住房,經常感到疲倦。

研究者還確定了多重病症聯絡:已確定的環境因素與廣泛的衰老生物標誌物和多種年齡相關疾病有關,這表明暴露組是多重病症(多種慢性疾病的存在)的關鍵驅動因素。

這些結果表明,環境比我們想象中更重要,暴露組對死亡率的影響比遺傳學更大,突出了公共衛生干預和個人選擇的重要性。因此需要採取有針對性的干預措施,比如關注可改變的風險因素,如吸菸、社會經濟地位和體育活動,可能對降低過早死亡率和改善整體健康狀況產生重大影響。而早期環境因素,如母親吸菸,會對衰老和疾病風險產生長期影響。
2. 何為“三分天註定”
如果說環境因素對人的壽命十分關鍵,那遺傳因素的作用也是不容忽視。
近日,《自然·癌症》上的一項研究揭示了生命早期的表觀遺傳變化如何影響個體日後患癌症的風險,並發現我們固有的發育程式在癌症中所發揮的作用比以前所認為的要大得多。
研究人員利用一種特殊培育的小鼠模型進行研究。該模型結合了兩個基因突變:
Trp53+/R270H這種突變已知會導致多癌綜合徵(MCS),這意味著具有這種突變的小鼠極易患上各種型別的癌症。

Trim28+/D9這種突變不會直接導致癌症,但會導致個體小鼠之間出現顯著的發育差異,即使它們在基因上完全相同,並在相同的環境中飼養。這種變異表現為身體成分(脂肪和瘦體重)的差異,是由表觀遺傳變化造成的。TRIM28是生物體發育異質性的主要調節因子。

透過雜交這兩對小鼠,科學家們培育出了同時攜帶這兩種突變的後代。這使得他們能夠研究由Trim28+/D9突變引起的發育變異是否會影響攜帶Trp53+/R270H突變小鼠的癌症發展和嚴重程度。
他們發現,Trim28+/D9突變產生了兩組不同的小鼠,可分為“重”和“輕”形態,其特徵是體重構成的差異。這些差異在生命的早期就出現了。“輕”形態的細胞明顯更容易發展成侵襲性癌症,與“重”形態的細胞相比,其疾病進展更快,腫瘤數量更多。
研究人員對出生僅10天的小鼠耳朵組織進行活檢,對其中的DNA甲基化模式進行分析(一種表觀遺傳標記)。他們發現在癌症出現任何跡象之前,“重”和“輕”形態之間就存在不同的甲基化模式。這些差異主要涉及與異染色質(緊密堆積的DNA)和基因沉默相關的基因。

圖注:Trim28+/D9對幼年時期表觀遺傳組的影響

在易患癌症的“輕”形態中,低甲基化的基因富集於已知的人類癌基因中,這些基因在突變或過表達時,可以驅動癌症的發展。為了確定這些發現與人類的關聯,研究人員分析了癌症基因組圖譜(TCGA)的資料,他們發現,人類中這些基因如果發生突變,會導致生存率下降,復發風險增加!

總的來說,這項研究表明,早期的表觀遺傳變化可以顯著影響癌症的易感性。這意味著,除了DNA突變、環境因素和細胞起源之外,我們出生時自帶的表觀遺傳“背景”也可能影響癌症風險。此外,癌症的發展可能受到發育過程中形成的表觀遺傳程式的影響。

因此,如果能在生命早期識別出具有高風險表觀遺傳特徵的人,就可以更有針對性地預防癌症。

3. 長壽男性的秘密武器
表觀遺傳除了決定癌症易感性之外,還直接影響人們的壽命長短。
今年1月份,一項新研究在《細胞報告》上發表,揭示了超常長壽男性的生物學奧秘。中科院昆明動物所的研究團隊透過深入探究,發現了長壽男性(LLMs)體內獨特的DNA甲基化模式,這些模式或許正是他們老年時仍能保持良好健康狀況和強大適應力的關鍵所在。
長久以來,男性平均壽命短於女性,且更易受到與年齡相關疾病的困擾。然而,那些達到超常壽命的男性,其健康狀況往往優於同齡女性。為了解開這一“男性長壽悖論”,本研究聚焦於表觀遺傳因素,尤其是DNA甲基化,以期找到答案。
研究團隊採用了全基因組亞硫酸氫鹽測序(WGBS)技術,對長壽男性(LLMs,90歲以上)、長壽女性(LLWs,90歲以上)、年輕男性(YMs,約65歲)和年輕女性(YWs,約65歲)的血液樣本進行了深入分析。WGBS技術能夠以前所未有的精度,繪製出整個基因組的DNA甲基化圖譜。
研究取得了幾個重要發現:首先,儘管長壽男性健康狀況更佳,但他們的表觀遺傳衰老速度卻比長壽女性更快,這是透過現有的表觀遺傳時鐘測量時,得出的意外結果。其次,研究人員在長壽男性中發現了數千個獨特的差異甲基化基因組單元(DMU),這些DMU與年齡和性別無關,是長壽男性所特有的。更重要的是,這些DMU可作為甲基化標記物,用於構建機器學習分類器,準確區分長壽男性與其他個體,預示著它們具有預測男性長壽潛力的價值。

圖注:長壽男性具備獨特的甲基化模式

此外,許多長壽男性特有的DMU位於與衰老、年齡相關的疾病以及與長壽密切相關的基因附近。研究人員還發現了特定基因,如PIWIL1(潛在腫瘤促進劑)和EXT1(潛在腫瘤抑制因子),在這些基因的啟動子區域,長壽男性特有的甲基化模式能夠調節基因表達,從而抑制與年齡相關的疾病,如癌症。
總之,這項研究不僅提供了強有力的證據,表明長壽男性擁有獨特的表觀遺傳特徵,有助於他們的健康衰老和長壽,還揭示了表觀遺傳學在決定壽命方面,尤其是對男性而言的關鍵作用。同時,研究也指出了男性實現長壽可能採用的不同策略,以及DNA甲基化標記在開發預測男性壽命潛力工具方面的潛力。未來,這些已確定的基因和通路或將成為促進男性健康老齡化和預防與年齡相關疾病的干預目標。
小結
透過這三篇文獻的解讀,我們可以看到,健康與疾病是一個複雜的多因素問題。環境因素和遺傳因素都在其中扮演著重要的角色。
在追求長壽的過程中,我們或許無法完全改變“三分天註定”的遺傳背景,但我們可以積極把握“七分靠打拼”的主動權!透過健康的生活方式、良好的環境管理和科學的醫療干預,我們可以在一定程度上塑造自己的健康命運。期待未來的研究能繼續探索環境與遺傳因素之間的複雜相互作用,為人類健康提供更多的答案~
參考文獻:
1. Argentieri, M.A., Amin, N., Nevado-Holgado, A.J. et al. Integrating the environmental and genetic architectures of aging and mortality. Nat Med (2025). https://doi.org/10.1038/s41591-024-03483-9
2. Panzeri, I., Fagnocchi, L., Apostle, S. et al. TRIM28-dependent developmental heterogeneity determines cancer susceptibility through distinct epigenetic states. Nat Cancer (2025). https://doi.org/10.1038/s43018-024-00900-3
3. Xiao FH, Wang HT, Zhao L, Xia TR, Yang LQ, Ma SY, Kong QP. Methylome analysis in long-lived men deciphers DNA methylation modifications associated with male longevity in humans. Cell Rep. 2025 Jan 28;44(1):115158. doi: 10.1016/j.celrep.2024.115158.
撰文|linwen
編輯 | lcc
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