该研究中的全外显子组数据来自长寿基因项目(LGP)和LonGenity长寿基因研究队列中的德系犹太人(阿什肯纳兹犹太人),共包含637名百岁老人、917名百岁老人后代和595名对照个体。被招募的百岁老人大多出生于1900-1920年;而大多数后代和对照组出生于1920-1960年。
图1.研究队列的人口统计学特征和突变负荷
研究团队对LOF突变进行了定义,使用5种不同的计算方法评估了其有害性,并依据预测的有害程度将其分为4种不同的类别。进一步,对百岁老人、其后代和对照组中不同类别的预测有害LOF突变的累积突变负荷进行计算,并排除了潜在混杂因素(如招募日期和出生日期)。
结果显示,相较于对照组,百岁老人及其后代的LOF突变负荷呈一致且显著的降低趋势。其中,百岁老人的效应量范围从-5.5到-39.6不等,表明与对照组相比其突变负荷减少了11%-22%。在LGP和LonGenity队列中,百岁老人的后代也表现出明显低于对照组的突变负担,但其效应量小于百岁老人。上述结果表明,较低LOF突变负荷的保护作用可能会遗传给百岁老人的后代,从而增加其超常长寿的可能性。
图2.不同类别预测有害变异的负荷检测结果
二、基因水平和通路水平负荷检测
图3.在基因水平和通路水平负荷检测结果。
四、推测的长寿基因对寿命的潜在影响
小结
综上所述,研究团队使用全外显子组测序数据分析了LGP和LonGenity队列德系犹太人个体,发现百岁老人身体中有害LOF突变负荷显着降低,并确定了具有显著水平的基因和通路。研究表明,以损伤性编码突变耗竭为特征的保护性遗传背景是百岁老人超长寿的原因之一,并能够在几代人之间传递。该研究为人类超常长寿的遗传结构提供了新的见解,强调了罕见LOF突变的重要性,并确定了可能促进健康老龄化的新基因和通路。总之,该研究结果代表了人们在人类长寿遗传方面迈出的重要一步,并为该领域的未来研究奠定了基础。