圖片來源： Proceedings of the Royal Society B（DOI: 10.1098/rspb.2018.0268）
3月14日，發(fā)表在 Proceedings of the Royal Society B上題為“Experimental demonstration that offspring fathered by old males have shorter telomeres and reduced lifespans”的研究中，來自格拉斯哥大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，與年輕父親相比，由年老父親參與形成的斑胸草雀的胚胎具有更短的端粒。據(jù)悉，這是利用實(shí)驗(yàn)途徑來調(diào)查是否父親年齡會(huì)影響子女端粒長(zhǎng)度的首批研究之一。
端粒是染色體末端的一種結(jié)構(gòu)，對(duì)維持人類基因組的穩(wěn)定至關(guān)重要。打個(gè)比方說，端粒就像“鞋帶兩頭的塑料封套”，保證鞋帶不會(huì)松開。但端粒自身也有壽命，它被稱作“生命時(shí)鐘”，細(xì)胞每分裂一次，端粒就縮短一次，當(dāng)端粒不能再縮短時(shí)，細(xì)胞就無法繼續(xù)分裂而死亡?？梢哉f，端粒的長(zhǎng)度決定著生物的壽命。
為何是斑胸草雀？
研究人員表示，之所以選擇斑胸草雀進(jìn)行研究，部分是因?yàn)檫@種鳥類表現(xiàn)出了與人類相似的端粒動(dòng)力學(xué)，包括端粒長(zhǎng)度會(huì)隨年齡的增長(zhǎng)以及產(chǎn)前因素的影響而下降。此外，由于斑胸草雀的壽命相對(duì)較短，在5到8年之間，因此，可以用于測(cè)試父親年齡對(duì)后代壽命的影響。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的Jose Noguera說：“斑胸草雀是研究‘哪些因素會(huì)影響端粒長(zhǎng)度’的好模型，因?yàn)?，在這種鳥的早期生活中，端粒長(zhǎng)度是其壽命的有力指示。”
Young to old male zebra finches (left to right): nestling, young, middle age, and old.PAUL JEREM, UNIVERSITY OF GLASGOW
研究是如何設(shè)計(jì)的？
在這一研究中，Noguera及其同事將32只中年雌性斑胸草雀，先與16只4個(gè)月大的雄性斑胸草雀進(jìn)行繁殖，再與16只4歲（four-year-old）的雄性斑胸草雀進(jìn)行繁殖。研究小組共收集了139個(gè)卵（the eggs），人工孵育幾天后，分析胚胎的端粒長(zhǎng)度。
結(jié)果顯示，“由年老父親參與形成的胚胎的端粒”比“由年輕父親參與形成的胚胎的端粒”短10%。而父親年齡對(duì)卵的大小、每一窩卵的數(shù)量以及胚胎的存活沒有影響。
研究中，科學(xué)家們還培育了44對(duì)（父親+母親）不同年齡的斑胸草雀，從每一窩選擇了一只斑胸草雀進(jìn)行飼養(yǎng)，并在2012年至2017年間跟蹤它們的壽命。
結(jié)果顯示，父母（父親或母親）年長(zhǎng)的斑胸草雀壽命更短，其中，來自年老父親的負(fù)面影響要明顯地得多。擁有年老父親的斑胸草雀，只有5%活到了一年。相比之下，擁有年輕父親的斑胸草雀，近80%都活到了同樣的年紀(jì)。
比利時(shí)根特大學(xué)研究衰老基因組學(xué)的Tim de Meyer說：“這是一項(xiàng)特別精心設(shè)計(jì)的研究，為調(diào)查父親的年齡效應(yīng)開辟了新的途徑。”
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
與人類研究還存差異
不過，需要指出的是，從這項(xiàng)工作，還不能清晰地表明，端粒長(zhǎng)度縮短直接導(dǎo)致了年老父親斑胸草雀后代的壽命縮短。
對(duì)此，西班牙維戈大學(xué)的Alberto Velando表示：“盡管不能排除，父親年齡對(duì)后代壽命的影響是由于生殖系基因組（germline genome，包括端粒序列）的全球退化，但這項(xiàng)研究提供了有力的證據(jù)，表明端粒可能是后代壽命縮短的原因。”
事實(shí)上，先前已有很多研究在嘗試在人類中調(diào)查年長(zhǎng)父親對(duì)孩子壽命的影響。一項(xiàng)研究曾發(fā)現(xiàn)，擁有年老父親的孩子，其端粒更長(zhǎng)，這可能意味著孩子更加健康、壽命更長(zhǎng)；但也有研究稱，年長(zhǎng)父親的孩子患**疾病的風(fēng)險(xiǎn)更大。
Velando認(rèn)為，人類研究與斑胸草雀研究結(jié)果的不同可能要?dú)w因于短壽物種和長(zhǎng)壽物種之間端粒調(diào)節(jié)機(jī)制的差異。他說：“我們需要更多的研究來解釋這些復(fù)雜的結(jié)果。”
據(jù)悉，Noguera等目前正在進(jìn)行額外的實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步分析母親和父親的年齡對(duì)后代端粒長(zhǎng)度的影響，包括調(diào)查較大的父親年齡對(duì)基因組其他方面的影響，如表觀遺傳標(biāo)記和DNA損傷。
參考資料：
Birds With Older Fathers Have Shorter Telomeres, Lifespans
“高齡奶爸”不是好事！年齡越大，后代壽命可能越短 | PNAS
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