美国最常见的蝙蝠是大棕蝠,它的寿命异常之长,可达19年。由马里兰大学研究人员领导的一项新研究发现了这种蝙蝠异常长寿的秘密之一:冬眠。
该研究的资深作者、马里兰大学生物学教授杰拉尔德·威尔金森说:“冬眠使蝙蝠,大概还有其他动物,能够留在冬天没有食物的北部或非常南部的地区。”爱博网投领导者“冬眠动物往往比迁徙动物活得更长。我们知道这一点,但我们不知道我们是否会检测到由于冬眠而导致的表观遗传年龄的变化。”
研究人员确定,冬眠一个冬天后,大棕蝠的表观遗传时钟(衰老的生物标志)会延长四分之三年。这项研究发表在杂志上英国皇家学会学报B2022年8月10日,来自加拿大安大略省麦克马斯特大学和滑铁卢大学的科学家也参加了这次活动。
他们分析了从20只大棕色蝙蝠的翅膀上提取的小组织样本(Eptesicus fuscus)在两个时期:冬眠的冬天和活动的夏天。这些蝙蝠被饲养在麦克马斯特大学的一个研究群体中,年龄从不到1岁到10多岁不等。
收集样本后,研究人员测量了在活动和冬眠期间从同一动物身上采集的样本之间DNA甲基化的变化——这是一种与基因调控相关的生物过程。他们发现,在蝙蝠基因组的某些位点发生了DNA甲基化的变化,这些位点似乎影响了冬眠期间的新陈代谢。
威尔金森说:“很明显,在冬季甲基化减少的位点似乎具有积极的作用。”“许多与它们最近的基因都参与调节新陈代谢,所以它们可能会抑制新陈代谢。”
其中一些基因与威尔金森和其他研究人员在之前的研究中确定的“长寿基因”相同。威尔金森说,冬眠基因和长寿基因之间有很大的重叠,进一步强调了冬眠和长寿之间的联系。
早期的研究还为蝙蝠建立了第一个表观遗传时钟,能够准确预测任何野生蝙蝠的年龄。这个时钟被应用到这项最新的研究中,使研究人员能够证明,与同龄的非冬眠动物相比,冬眠会降低蝙蝠的表观遗传年龄。
这样的研究有助于解释为什么蝙蝠的寿命比老鼠大小的小型哺乳动物的预期寿命更长。然而,它们也提出了新的问题。
威尔金森说:“我们仍然没有很好地理解为什么有些蝙蝠能活很长时间,而另一些却不能。”“我们已经证明,那些活得很长时间的动物都有冬眠的能力,或者经常进入麻木状态。这似乎是一个推论,但这还不够,因为冬眠的啮齿动物不能活20年。”
威尔金森说,他正在计划进行一项后续研究,比较加拿大的大棕色蝙蝠的表观遗传老化,它们在那里冬眠,与佛罗里达州的相同物种,他们不冬眠。威尔金森希望这样做能更清楚地了解冬眠在延长寿命方面所起的作用。
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