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长寿家系外周血白细胞端粒长度测定

更新时间:2020-04-28 08:25点击:

    (摘要)目的探讨长寿家系血液白细胞的端粒长度与人 类衰老/长寿的关系。方法采用real-time PCR方法对广西巴马地区长寿家系( BLF,n=1 301)群体外周血白细胞进行相对端粒长度 ( LIL)的测定, 并与同地区非长寿家系( BNLF,n = 283)及外地区 (广西平果地区)长寿家系 ( PLF, n=308)、 非长寿家系(PNLF, n=482)进行比较。 结果( 1)在整体人群及各家系人群中, LIL 均与年龄呈负相关; ( 2)在BLF中LIL在各年龄段均无性别差异( P>0. 05) , 其他对照家系除个别年龄段外,也呈现类似的趋势;
( 3) BLF90~年龄段的LIL长于PLF(P=0.000);(4)BLF65~年龄段(近似于长寿老人的第一胎子女)的LIL长于BNLF ( P=0. 000) 、PLF ( P=0. 011) 及PNLF ( P=0. 021) 三个对照家系,BLF 90~ 高龄段的LTL与三个对照家系65~年龄段的水平相当。 结论长寿家系LIL明显长于普通家系,存在一-定的遗传 倾向。
    (关键词)端粒长度; 长寿:衰老
端粒是位于染色体末端的特殊结构,对于维持染色体的稳定具有重要作用。端粒长度( TL) 会随着细胞的分裂进行性缩短。当 TL 缩短达到某个界限时,端粒对染色体末端的保护作用消失,进而出现细胞的复制性衰老,因此,TL 可用作细胞或个体衰老的生物学标记之一〔1〕.白细胞端粒长度( LTL) 随年龄增大呈现的动态变化模式可综合反映端粒的遗传状况、修复能力、机体的炎症程度及氧化应激水平,忠实地记录细胞和机体的整个生命历程和生物学年龄,因此被认为是重要的衰老生物学标记。目前,用体细胞进行端粒动态变化的研究多使用白细胞作为模型〔2〕.广西巴马地区因其独特的长寿现象已成为研究人类长寿与衰老的基地之一。本研究对广西巴马地区长寿家系外周血白细胞进行相对 TL 的测定,探讨 LTL 在长寿家系内的遗传趋势及其与长寿的相关性。
  
  1 材料与方法
  
  1. 1 对象 主要为广西巴马地区长寿家系 ( BLF) ,共得到1 301人,男 744 人,女 557 人,平均年龄( 55. 38±28. 67) 岁; 另设3 个对照组,分别为本地的非长寿家系( BNLF) ,外地( 广西百色地区平果县) 的长寿家系( PLF) 及非长寿家系( PNLF) .其中 BNLF 283 人,男 171 人,女 112 人,平均年龄( 45. 05±26. 81)岁; PLF 308 人,男 193 人,女 115 人,平均年龄( 51. 06±30. 25)岁; PNLF 482 人,男302 人,女180 人,平均年龄( 39. 65±25. 34)岁,见表 1.长寿家系定义为调查时家系中至少有 1 位≥90 岁的老人,非长寿家系是与长寿家系无血缘关系且家族史中无≥90 岁的老人。研究对象均为壮族,采样前已对受试群体进行常规问诊和体检,基本属于健康群体。
 
  1. 2 标本的采集与处理 抽取每个研究对象上肢肘静脉血4 ml,ACD 抗凝,冻存备用。
 
  1. 3 研究方法 解冻冻存的外周血,用经典苯酚 /氯仿法提取DNA,-20℃ 保存。TL 测定参照文献〔3,4〕.
 
  1. 4 统计学处理 采用 SPSS13. 0 软件,LTL 资料为偏态分布,进行对数转化后转为正态分布。组间比较用 t 检验及协方差分析; LTL 与年龄的相关关系用 Spearson 相关及偏相关分析。
  
  2 结 果
  
  2. 1 不同性别间的 LTL 除 BNLF 的 40 ~ 年龄段和 PLF 的65 ~ 年龄段女性 LTL 明显长于男性外,各年龄段男性和女性的LTL 均无明显差别( P>0. 05) .见表 2.2. 2 家系间 LTL 的比较 BLF 90 ~ 年龄段的 LTL 明显长于PLF( P = 0. 000) ,该趋势在不同性别分层后仍存在。同时,BLF在除<15 年龄段外的其他年龄段的 LTL 显着长于 PLF( P =0. 011) .见表 2.BLF 65 ~ 年龄段( 近似于长寿老人的第一胎子女) 的 LTL 长于 BNLF、PLF 及 PNLF( 均 P=0. 021) 三个对照家系; 同时,BLF 90 ~ 高龄段的 LTL 与三个对照家系 65 ~ 年龄段的水平相当( P=0. 232、0. 675、0. 521) ,提示 BLF 的子女可从亲代中遗传到较长的端粒。见表 2.
 
  2. 3 LTL 与年龄的关系 以性别和组别为控制变量,应用偏相关分析显示总体人群的 LTL 与年龄的相关系数为( n=2 374,r = -0. 316,P = 0. 000) ; 控制组别的偏相关分析显示总体男性的LTL 与年龄的相关系数为( n = 1 410,r = -0. 302,P = 0. 000) ,女性为( n=964,r=-0. 335,P=0. 000) ; 控制性别的偏相关分析显示四个家系各自的 LTL 与年龄的相关系数分别为( BLF: r =-0. 303,P = 0. 000; BNLF: r = -0. 327,P = 0. 000; PLF: r = -0. 389,P = 0. 000; PNLF: R = - 0. 252,P = 0. 000) .以上结果表明,LTL随年龄增大而逐渐缩短,这种变化趋势在性别分层后没有变化。
 
  3 讨 论
  
  本结果显示随年龄增大,LTL 逐渐缩短,与其他学者的结果〔5 ~7〕一致,也与我们对该群体口腔黏膜细胞端粒长度( OTL)的研究结果一致〔3,4〕,说明 LTL 与衰老之间有密切关系,换言之,LTL 可以当作衰老的生物学标记之一。
 
  在各地的长寿研究结果中,女性的数量明显多于男性,本次调查也显示长寿女性的数量远多于男性,这与 Tabatabaie等〔8〕、Boyden 等〔9〕的研究结果一致,表明女性个体在长寿表型中有一定的优势〔3〕.有研究表明〔10〕,女性的端粒长于男性,其机制可能与雌激素的抗氧化效果有关。因此,有人推测女性的LTL 长于男性,然而本次研究结果并非如此,各家系均没显示女性在 LTL 上的优势,尽管 BNLF 的40 ~ 年龄段和 PLF 的65 ~ 年龄段显示了女性 LTL 长于男性,但其可能与家系中年龄和性别构成不同及样本量过小有关。该结果与我们对该群体的 OTL研究结果亦类似〔3〕.表明除 LTL 的变化对长寿及衰老的影响外,高寿的获得可能还存在其他因素〔3〕.
 
  TL 与人类( 包括长寿老人) 的生命寿限密切相关〔3,11〕.At-zmon 等〔11〕对德系犹太百岁老人的研究发现,长寿老人的第一代子女与其相匹配的普通人相比具有较长的 TL,说明 TL 在长寿群体中有一定的遗传优势。本研究中,该趋势在不同性别中均存在。同时,BLF 在除<15 年龄段外的其他年龄段的 LTL 显着长于 PLF,这些差异可能主要受不同家系遗传背景、自然环境等因素的影响。长寿家系在巴马地区较普遍,巴马人群长期以来居住地偏僻、交通闭塞,婚姻半径小,致使其遗传背景较单一。而平果地区的长寿家系多为散发,遗传背景相对复杂,工业污染相对较大。两家系中处于较低年龄段个体的 LTL 比较并无差异,但随年龄的增加,却出现了明显变化,说明环境因素可能在 LTL 的缩短中起到一定作用。但我们的研究还仅是一项横向研究,尚无法比较两家系间的 LTL 缩短率。
 
  BLF 65 ~ 年龄段的 LTL 长于 BNLF、PLF 及 PNLF 三个对照家系; 同时,BLF 90 ~ 高龄段的 LTL 与三个对照家系 65 ~ 的水平相当,该现象与 Atzmon 等〔11〕的结果类似,他们解释为高寿者之所以拥有较长的端粒,可能为生存差异所致,即端粒较短者由于各种衰老相关性疾病导致死亡而被淘汰出自然人群,获得高寿的个体因逃避了此类疾病及其所致的端粒缩短,故而端粒较长,再遗传给子代,使子代也保持了较长的端粒。
 
  我们推测 BLF 的 LTL 长于 PNLF,然而并没有得到预想的结果。在 PNLF 15 ~ 年龄段的男性、65 ~ 年龄段的总体及女性中,均显示了 BLF LTL 短于 PNLF,分析原因可能与 PNLF 的年龄构成偏小有关。首先,PNLF 作为外地区的普通家系,没有长寿老人,导致其年龄构成总体上低于 BLF; 其次,PNLF<15 岁年龄段的平均年龄均明显低于 BLF.值得注意的是,PLF 的 LTL总体水平也小于 PNLF,其原因可能也与年龄构成及样本量的差异有关。因此,有必要加大样本量进一步核实。
 
  参考文献
  
  1 Epel ES,Blackburn EH,Lin J,et al. Accelerated telomere shortening inresponse to life stress〔J〕。 Proc Natl Acad Sci USA,2004; 101 ( 49 ) :17312-5.
  2 Benetos A,Okuda K,Lajemi M,et al. Telomere length as an indicator ofbiological aging: the gender effect and relation with pulse pressure andpulse wave velocity〔J〕。 Hypertension,2001; 37( 2 Part 2) : 381-5.
  3 罗晓秋,吴华裕,刘承武,等 . 巴马地区壮族人群口腔粘膜细胞端粒的长度〔J〕。 中国老年学杂志,2013; 33( 1) : 17-20.
  4 罗晓秋,吴华裕,刘承武,等 . 广西巴马地区长寿家系口腔粘膜细胞端粒长度的研究〔J〕。 中华老年医学杂志,2013; 32( 9) : 1013-6.
 

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