194岁巨龟DNA中发现287种独特基因变异

一只估计已经活了194年的巨型陆龟可能正在帮助科学家揭开生物衰老的奥秘。研究人员对目前已知世界上最长寿的陆生动物——塞舌尔巨龟乔纳森（Jonathan）进行了基因组和表观遗传学分析，发现它拥有287种独特的基因变异，涉及DNA损伤修复、炎症控制、胰岛素调节和癌症抑制等重要生物过程。更令人惊讶的是，尽管乔纳森已经接近两个世纪高龄，它体内部分负责调节DNA修复和新陈代谢的基因开关，仍然呈现出与年轻同类相似的状态。

这项研究由美国长寿研究非营利组织Kallel牵头开展，相关成果于2026年10月7日发表在《Science Advances》期刊上。研究人员认为，这些发现有助于理解某些动物为什么能够拥有远超人类的寿命，也可能为未来研究人类衰老和慢性疾病提供新的线索。

乔纳森出生于1832年。如果按照这一估算，它出生时，查尔斯·达尔文仍是一名年轻的探险家，维多利亚女王也尚未登基。如今，乔纳森已经成为世界上已知最长寿的陆生动物之一，也是目前有可靠记录支持其极高年龄的最长寿巨龟。

1882年，乔纳森从塞舌尔被带到南大西洋的圣赫勒拿岛，作为礼物送给当时的岛屿总督。抵达时，它已经完全长成。此后，它在总督官邸Plantation House的庭院中生活了144年，见证了近一个半世纪的历史变迁。

乔纳森的长寿一直令研究人员感到好奇。亚达伯拉巨龟本身就以寿命较长而闻名，部分个体能够活过100年，但乔纳森的估计年龄远远超过一般同类。科学家希望通过研究它的遗传特征，寻找能够解释这种极端长寿现象的生物学机制。

此次研究不仅分析了乔纳森的DNA序列，还首次系统考察了巨型陆龟的表观基因组。与决定生物遗传信息的DNA序列不同，表观基因组涉及附着在DNA或相关结构上的化学标记，这些标记能够影响基因何时开启、关闭，以及基因活动的强弱。

可以把DNA理解为一本包含完整生命指令的书，而表观遗传标记则类似于书页上的注释，告诉细胞在什么情况下应该读取哪些内容。随着年龄增长，这些调控标记往往会发生变化，部分区域的调控模式逐渐失去原有的规律性，从而影响细胞功能。这种变化被认为是生物衰老的重要组成部分。

研究团队将乔纳森的表观基因组与其他亚达伯拉巨龟进行比较，发现了一个不同寻常的现象：虽然乔纳森已经接近200岁，但其部分与DNA修复和能量代谢有关的基因调控区域，仍然保持着与年轻个体相似的特征。

参与研究的剑桥大学彼得豪斯学院研究人员贾斯汀·格拉赫表示，负责调节能量产生和DNA修复的基因调控机制，在乔纳森近两个世纪的生命历程中表现出了惊人的稳定性。

DNA修复对维持生命至关重要。细胞在正常代谢过程中会不断产生损伤，外界环境也可能导致DNA发生变化。如果这些损伤不能得到及时修复，就可能逐渐积累，影响细胞正常工作，甚至增加癌症等疾病发生的风险。

与DNA修复相关的基因调控机制能够帮助细胞维持修复能力。如果这些调控机制在漫长的生命过程中仍能保持相对稳定，理论上就有助于减少部分年龄相关的细胞功能障碍。不过，这并不意味着乔纳森的所有细胞都没有衰老，也不能据此认定DNA修复能力是它长寿的唯一原因。

研究人员还发现，乔纳森拥有287种独特的基因变异。这些变异涉及多个与健康寿命相关的生物学过程，包括修复DNA损伤、调节炎症反应、控制胰岛素相关过程以及抑制肿瘤形成。

胰岛素是一种重要激素，能够帮助调节血糖水平，并参与细胞能量代谢。胰岛素相关信号通路也与多种动物的生长、代谢和寿命调节有关。研究人员因此关注乔纳森在这一领域的遗传特征，希望进一步了解这些变化是否有助于它在漫长的生命过程中维持相对稳定的生理功能。

线粒体同样是研究的重点之一。线粒体负责为细胞提供大部分所需能量，其功能会受到年龄增长、环境压力和细胞损伤等因素影响。线粒体功能下降被认为与多种年龄相关疾病存在联系。因此，能够维持线粒体相关基因稳定表达的机制，可能是理解极端长寿的重要切入点。

研究团队还关注端粒相关功能。端粒位于染色体末端，能够保护染色体结构。许多生物的端粒会随着细胞分裂逐渐缩短，而端粒的维护机制与细胞衰老和某些疾病有关。乔纳森的部分基因变异涉及相关生物学通路，为进一步研究巨龟的长寿机制提供了线索。

值得注意的是，287种独特基因变异并不意味着科学家已经证明这些变异能够直接让动物延寿。研究识别的是与相关生物学过程存在联系的遗传特征，其实际作用仍需要进一步实验验证。基因变异可能影响某些细胞过程，但一个生物体最终能够活多久，还受到大量遗传、环境和生理因素共同影响。

此次研究还有一个重要发现：乔纳森的部分表观遗传标记似乎没有随着年龄增长而出现通常预期的明显变化。

研究人员重点考察了DNA甲基化熵。这一指标用于衡量特定区域DNA甲基化模式的混乱程度。甲基化是表观遗传调控的重要机制之一，能够影响基因活动。随着年龄增长，部分基因调控区域的甲基化模式可能逐渐变得不规则，因此相关变化可以为研究生物衰老提供参考。

研究团队发现，在某些与长寿相关的基因调控区域中，乔纳森的甲基化熵低于此次研究中所有受测巨龟，只有一只5岁的幼龟表现出更低的数值。这意味着，乔纳森体内部分关键基因的调控模式，仍然保留着更接近年轻个体的特征。

不过，这并不代表乔纳森的整个表观基因组都维持着年轻状态。研究人员指出，它的大部分DNA调控区域仍然表现出与高龄相符的变化，只有部分与重要生命活动相关的区域显得格外稳定。

这种局部稳定性可能具有重要意义。衰老并不是身体所有部位以完全相同的速度发生变化，而是不同组织、细胞和生物过程呈现出复杂的变化轨迹。如果某些关键调控机制能够长期保持稳定，就可能帮助生物在高龄时继续维持部分重要的细胞功能。

研究人员认为，乔纳森的长寿可能来自两种因素的共同作用：一方面，它具有某些可能有利于健康寿命的遗传特征；另一方面，部分关键基因调控机制在漫长的生命过程中没有出现通常预期的明显紊乱。

这也使巨型陆龟成为研究衰老的重要对象。与人类相比，这些动物的寿命极长，却能够在很长一段时间内维持活动能力。科学家希望通过比较不同物种的基因组和表观基因组，寻找能够解释寿命差异的共同机制。

不过，研究乔纳森这样的极端长寿个体也存在明显局限。它的年龄虽然有历史记录支持，但仍然属于估算值，而且研究对象只有一只。研究人员还无法确定，发现的遗传和表观遗传特征究竟是亚达伯拉巨龟普遍具有的长寿机制，还是乔纳森自身的特殊之处。

要回答这一问题，未来还需要对更多不同年龄的巨龟进行研究，并比较其他长寿动物的相关数据。只有在更多个体和物种中发现一致的规律，科学家才能更有把握地判断哪些生物学机制真正与长寿存在因果联系。

研究团队希望，这些发现最终能够为人类健康研究带来帮助。参与研究的Kallel创始人兼资深作者斯蒂芬·克拉克表示，自然界已经通过漫长的进化过程形成了多种应对衰老的方式，而乔纳森的基因组可能为理解细胞如何抵御损伤提供参考。

衰老是许多慢性疾病的重要风险因素。心血管疾病、癌症以及多种神经退行性疾病的发生风险，通常会随着年龄增长而上升。因此，如果科学家能够理解某些长寿动物如何维持DNA修复、控制炎症并稳定细胞代谢，就可能找到新的研究方向，用于探索延缓年龄相关功能衰退的方法。

但从巨龟的遗传特征到人类抗衰老治疗，中间仍有很长的距离。龟类与人类在生理结构、代谢特点和寿命调节机制方面存在显著差异，某种基因变异在巨龟身上可能具有的作用，并不意味着它能够在人类身上产生相同效果。

目前，这项研究尚未产生可以直接用于人类的抗衰老药物或治疗方案。研究人员所获得的是一组值得进一步验证的遗传和表观遗传线索，而不是已经证实能够延长人类寿命的方法。

尽管如此，乔纳森的案例仍然具有重要的科学价值。它表明，极端长寿可能不仅仅取决于拥有有利的基因，还可能与身体在漫长岁月中维持关键细胞机制的能力有关。通过研究这些机制，科学家或许能够更深入地理解为什么有些生物能够抵御衰老带来的部分影响。

近两个世纪的生命历程，让乔纳森成为观察生物衰老的独特窗口。它的DNA和基因调控机制所呈现出的特征，为科学家提供了新的研究方向，但真正揭开长寿背后的因果关系，仍然需要更多实验和跨物种比较。对于人类而言，这项研究距离实现延寿治疗还有很远的路要走，但它为理解衰老如何发生，以及能否在一定程度上减缓这一过程，提供了新的线索。