又有新證據！父親年齡越大，後代端粒和壽命越短

圖片來源： Proceedings of the Royal Society B（DOI: 10.1098/rspb.2018.0268）

3月14日，發表在 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，來自格拉斯哥大學的科學家們發現，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。據悉，這是利用實驗途徑來調查是否父親年齡會影響子女端粒長度的首批研究之一。

端粒是染色體末端的一種結構，對維持人類基因組的穩定至關重要。打個比方說，端粒就像「鞋帶兩頭的塑料封套」，保證鞋帶不會鬆開。但端粒自身也有壽命，它被稱作「生命時鐘」，細胞每分裂一次，端粒就縮短一次，當端粒不能再縮短時，細胞就無法繼續分裂而死亡。可以說，端粒的長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行研究，部分是因為這種鳥類表現出了與人類相似的端粒動力學，包括端粒長度會隨年齡的增長以及產前因素的影響而下降。此外，由於斑胸草雀的壽命相對較短，在5到8年之間，因此，可以用於測試父親年齡對後代壽命的影響。

領導這一研究的Jose Noguera說：「斑胸草雀是研究『哪些因素會影響端粒長度』的好模型，因為，在這種鳥的早期生活中，端粒長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

研究是如何設計的？

在這一研究中，Noguera及其同事將32隻中年雌性斑胸草雀，先與16隻4個月大的雄性斑胸草雀進行繁殖，再與16隻4歲（four-year-old）的雄性斑胸草雀進行繁殖。研究小組共收集了139個卵（the eggs），人工孵育幾天後，分析胚胎的端粒長度。

結果顯示，「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%。而父親年齡對卵的大小、每一窩卵的數量以及胚胎的存活沒有影響。

研究中，科學家們還培育了44對（父親+母親）不同年齡的斑胸草雀，從每一窩選擇了一隻斑胸草雀進行飼養，並在2012年至2017年間跟蹤它們的壽命。

結果顯示，父母（父親或母親）年長的斑胸草雀壽命更短，其中，來自年老父親的負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。

比利時根特大學研究衰老基因組學的Tim de Meyer說：「這是一項特別精心設計的研究，為調查父親的年齡效應開闢了新的途徑。」

圖片來源：網路

與人類研究還存差異

不過，需要指出的是，從這項工作，還不能清晰地表明，端粒長度縮短直接導致了年老父親斑胸草雀後代的壽命縮短。

對此，西班牙維戈大學的Alberto Velando表示：「儘管不能排除，父親年齡對後代壽命的影響是由於生殖系基因組（germline genome，包括端粒序列）的全球退化，但這項研究提供了有力的證據，表明端粒可能是後代壽命縮短的原因。」

事實上，先前已有很多研究在嘗試在人類中調查年長父親對孩子壽命的影響。一項研究曾發現，擁有年老父親的孩子，其端粒更長，這可能意味著孩子更加健康、壽命更長；但也有研究稱，年長父親的孩子患精神疾病的風險更大。

Velando認為，人類研究與斑胸草雀研究結果的不同可能要歸因於短壽物種和長壽物種之間端粒調節機制的差異。他說：「我們需要更多的研究來解釋這些複雜的結果。」

據悉，Noguera等目前正在進行額外的實驗，以進一步分析母親和父親的年齡對後代端粒長度的影響，包括調查較大的父親年齡對基因組其他方面的影響，如表觀遺傳標記和DNA損傷。

參考資料：

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