400 миллионов человек указали на слабую «наследуемость» продолжительности жизни
Продолжительность жизни обусловлена генетическими факторами, но не слишком значительно, говорится в статье, опубликованной в журнале Genetics. Американские генетики проанализировали родословное древо более 400 миллионов человек и пришли к выводу, что реальная оценка «наследуемости» продолжительности жизни редко доходит до десяти процентов, а более высокие оценки связаны не с генетическими факторами, а с похожим образом жизни или со склонностью большинства людей выбирать партнеров, похожих по фенотипу на них самих.
Статистические показатели смертности и продолжительности жизни служат показателем здоровья человеческих популяций. Считается, что продолжительность жизни во многом определяется генетическими факторами. Предрасположенность к некоторым болезням наследуется; некоторые исследователи считают, что есть варианты генов, влияющие на процесс старения, хотя их существование не доказано. Согласно более ранним исследованиям (1, 2), «наследуемость» продолжительности жизни составляет 15-30 процентов. Однако в этих работах ученые анализировали корреляцию продолжительности жизни у кровных родственников. Но авторы других исследований показали (1, 2), что продолжительность жизни у супругов коррелирует так же, как продолжительность жизни у кровных родственников. Очевидно, это связано не с генетическими факторами, а с одинаковыми условиями жизни или с положительной ассортативностью (так называется выбор партнера, похожего по психологическим, социально-демографическим характеристикам и / или по внешним признакам).
Выяснить, насколько продолжительность жизни зависит от генетических факторов решили ученые из исследовательской компании Calico Life Sciences, которая занимается изучением процессов старения, и Ancestry – компании, которая занимается анализом ДНК и на его основе составляет генеалогические деревья своих клиентов,. Ученые под руководством Кэтрин Болл (Catherine Ball) и Грэхема Руби (Graham Ruby) использовали базу данных, содержащую 54 миллиона родословных, в которых содержалась информация о 6,4 миллиардах человек. Они убрали из нее повторяющуюся информацию и информацию о еще живых людях, а также связали родословные между собой. В результате получилось генеалогическое древо 406 миллионов человек, которые приходились друг другу либо кровными родственниками, либо супругами. Исследователи сделали гигантскую родословную анонимной и анализировали только годы рождения и смерти, место рождения и собственно родственные связи.
Исследователи проанализировали «наследуемость» продолжительности жизни у кровных родственников (родных и двоюродных братьев и сестер), родившихся в 1800-1920 годах, и получили оценку в 20-30 процентов, которая была похожа на результаты предыдущих исследований. При этом корреляция между братьями и сестрами разного пола иногда не превышала 15 процентов. Затем авторы работы изучили корреляцию продолжительности жизни у супругов и выяснили, что она была выше, чем у братьев и сестер разного пола.
Высокая корреляция продолжительности жизни у супругов может быть вызвана либо одинаковыми условиями жизни, либо положительной ассортативностью, то есть выбором похожего на себя партнера. Чтобы выяснить, какой из этих факторов оказывал влияние на корреляцию, исследователи проанализировали корреляцию в когортах людей, которые не связаны кровным родством и обычно не живут в одном доме и в одинаковом окружении — золовок (сестра мужа), деверей (брат мужа), шуринов (брат жены) и своячениц (сестра жены). Оказалось, что в этих когортах корреляция была иногда вдвое выше, чем у кровных родственников. Это, по мнению исследователей, свидетельствует о существенном влиянии ассортативности на корреляцию продолжительности жизни.
Затем, чтобы выяснить, как на продолжительность жизни влияют по отдельности генетические и социокультурные факторы, авторы исследования проанализировали корреляцию продолжительности жизни у золовок, деверей, шуринов и своячениц родных братьев и сестер, а также у их супругов. Оказалось, что у людей, родившихся в 1800-1920 годах, «наследуемость» продолжительности жизни держалась на уровне 6-7, и редко поднималась до десяти процентов.
Ранее американские исследователи выяснили, что продожительность жизни связана с уровнем доходов. Самые богатые мужчины США живут, в среднем на 14,6 лет дольше, чем самые бедные. У женщин эта разница ниже — 10,6 лет.
Это произошло после формирования нейронной связи между клетками циркадных часов и Dh44-нейронами
Биологи определили момент, в который циркадные часы начинают управлять циклами сна и бодрствования у личинок плодовых мушек. Оказалось, это происходит в начале третьего дня развития под влиянием новой связи между нейронами циркадных часов и клетками Dh44, которые контролируют бодрствование личинок. Кроме того, после формирования этой связи у личинок появилась долгосрочная память. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Циркадные ритмы у многих видов формируются еще на самых ранних этапах развития. Так, например, у млекопитающих клетки супрахиазматического ядра детеныша синхронизируют свою ритмическую активность еще во время беременности. Однако многие матери новорожденных могут подтвердить, что дети в этом возрасте редко спят ночью и бодрствуют днем — в основном их сон равномерно распределен по суткам. Исследования подтверждают, что циклы сна и бодрствования у младенцев чаще всего появляются от трех до двенадцати месяцев. До сих пор не было понятно, почему, несмотря на работу клеток циркадных часов, циклы сна и бодрствования формируются довольно поздно и как этот процесс влияет на другие функции мозга — например, долговременную память. Исследователи из университета Пенсильвании под руководством Эми По (Amy R. Poe) изучили аналогичный процесс на дрозофилах. Биологи отследили момент, в который у личинок мушек появляются циклы сна и бодрствования — это произошло в начале третьего дня развития. Чтобы понять, что именно происходит с циркадными ритмами в этот момент, исследователи изучили активность нейронов мозга у личинок. Прежде всего они проверили нейроны, которые производят нейропептид Dh44, поскольку они расположены в области циркадных часов у взрослых мушек.Для этого они создали трансгенных насекомых, у которых эти клетки синтезировали теплочувствительный ионный канал. Таким образом, когда личинок помещали в теплую среду, в Dh44-нейронах начинался ионный ток и те активировались. Оказалось, что эти клетки действительно участвуют в регуляции циклов сна: после их активации личинки на второй стадии меньше спали в течение суток (p < 0,0001). Тогда исследователи решили изучить, как активность этих клеток меняется при переходе со второй стадии личинок на третью — в момент появления ритмов сна. Оказалось, активность Dh44 не отличается на первой и второй стадии, но снижается в начале третьей. Это согласовывалось и с повышенным количеством сна у личинок в этот день: активность нейронов снизилась и они перестали оказывать свое бодрящее действие на личинок. Биологи предположили, что в этот момент Dh44-нейроны связываются с клетками, которые задают общий циркадный ритм организму мушек. Для этого они отследили нейронные связи этого мозгового центра. И действительно, при переходе со второй стадии на третью Dh44-нейроны сформировали связь с одной из клеток часов — DN1a. Ученые также подтвердили, что активация DN1a действительно «включает» Dh44 и увеличивает длительность бодрствования у личинок. Тогда исследователи решили проверить, как появление связи циркадных ритмов с циклами сна и бодрствования влияет на другие процессы в мозге насекомых. Зная, что переход памяти из кратковременной в долговременную происходят во время сна, биологи протестировали оба типа памяти у животных. Для этого они использовали стандартный для таких задач тест — проверяли, как личинки запоминают отвратительные запахи. И на второй, и на третьей стадии личинки одинаково хорошо проходили тесты на кратковременную память, а вот долговременная память появилась лишь при переходе между ними. При этом активация Dh44-нейронов, которые снижали количество сна у личинок, нарушала процессы долговременной памяти. Так, биологи не только в подробностях описали, как клетки циркадного ритма начинают контролировать циклы сна и бодрствования, но и показали, что этот процесс очень важен для развития таких сложных когнитивных функций как долговременная память. Сон и память действительно тесно связаны — депривация сна способна даже стирать воспоминания. Недавно мы писали об исследовании, в котором такие воспоминания удалось восстановить у мышей.