你的器官几岁了？这款“分子时钟”既可以预测寿命，还可以评估抗衰效果 | 一周论文新鲜读

来自《自然》旗下期刊的新近发表，我们为您精选呈现。

1. “人类屏障”帮助胡狼在欧洲扩散

2. 高红移“小红点”中黑洞质量的直接测量

3. 预测哺乳动物衰老和寿命的“时钟”

《自然-生态与演化》发表的一项研究认为，人类活动可能通过削弱灰狼的抑制作用，促进了胡狼在欧洲的扩散。作者认为这一人类介导的相互作用或能使胡狼扩散到欧洲大陆75%的区域，几乎是当前分布范围的六倍。

此前研究曾指出胡狼在欧洲扩散的多种原因，例如气候变暖、土地覆盖变化和缺少捕食者等。狼能与胡狼争夺资源并捕食胡狼，它们曾一度广泛分布于欧洲大陆，但数个世纪的捕杀和人口增长将其活动范围压缩到了原先的一小部分。在北美的研究表明，人类驱动的狼群减少对郊狼有利，而郊狼与亚洲胡狼的体型和生态相近，但还不清楚在欧洲类似的机制是否具有重要生态意义。

美国哈佛大学的Nathan Ranc和同事分析了2001-2017年欧洲13个国家、8991处地点收集的胡狼嗥叫数据。他们发现，胡狼出现与较短的积雪期、中等森林覆盖度以及靠近水体等因素有关。狼的存在是胡狼分布的最强制约因素：胡狼最有可能出现在没有狼的地方，在稳定狼群的核心区域，胡狼出现的可能性最低。然而，靠近人类聚居地似乎会减弱这种抑制效应，这支持了“人类屏障”的假说，即当捕食者回避人类时，其他动物会留在人类附近。在没有狼的地区，胡狼倾向于避开人类开发区域，但在有狼的地区，它们更可能出现在人类附近。目前胡狼大多出现在欧洲东南部和中部（尽管远至西班牙和北极亦发现了一些个体），但作者发现，欧洲大陆约75%区域在环境上都适宜这一物种生存。

作者提出，虽然目前欧洲的狼群恢复有可能减少胡狼的适宜栖息地，但持续存在的“人类屏障”效应——加上气候变化和土地利用的改变——有可能继续促进其扩散。

《自然》报告了对一个遥远天体“小红点”中黑洞质量的直接测量，该天体的宿主星系存在于宇宙诞生约7亿年后。这些发现表明，一些黑洞可能在宿主星系的恒星出现之前就已经形成和增长，为黑洞演化的最早期阶段提供了线索。

对詹姆斯·韦布太空望远镜（James Webb Space Telescope）早期观测中发现的一组小红点的性质，天文学家一直存在争议。此前研究认为小红点是超大质量黑洞，但模型可能高估了这些黑洞的质量。

英国剑桥大学的Ignas Juodžbalis和同事分析了Abell2744-QSO1，这是詹姆斯·韦布太空望远镜检测到的天体，被归类为含有黑洞的“小红点”。观测显示了黑洞周围气体在不同距离上的旋转速度，提供了引力加速度的信息，作者从而估算出这一小红点的黑洞质量为约5000万太阳质量。这一宿主星系的恒星质量很小——少于黑洞的一半——表明这一黑洞处于形成的早期阶段，可能早于其宿主星系开始形成。

这些发现是对如此早期的宇宙中黑洞质量的首批直接测量之一。作者提出，未来研究还需进一步完善模型和分析。

《自然》本周报告了能够准确估计多种哺乳动物物种和组织类型的分子年龄和寿命的分子时钟。一项对超过11000份人类、啮齿动物和灵长动物样本的分析揭示了衰老过程中的保守特征。这一框架或有助于开发针对性延长寿命的干预措施。

衰老的特征是细胞损伤积累和功能衰退，最终导致死亡。同样年纪的个体在分子层面上可能衰老程度不同，研究者长期致力于鉴别出与这些差异有关的分子标记。现有的方法包括分析个体DNA随时间发生的表观遗传修饰（非遗传性改变）。但这些“时钟”未能反映特定基因的活性，其结果仍较难解读。

Alexander Tyshkovskiy、美国哈佛医学院的Vadim Gladyshev和同事分析了超过11,000个基因转录本，来自小鼠、大鼠、猕猴和人类的超过25种组织类型。与年龄相关的转录组改变在各物种和细胞类型中具有保守性，从而可以识别出哺乳动物衰老的一些生物标志物。与细胞衰老（细胞分裂能力下降）、炎症和凋亡（程序性细胞死亡）有关的基因在老化细胞中上调。与创伤愈合、细胞分化和细胞外基质合成有关的基因在不同物种和细胞类型中随年龄增长都有下调。

作者用这些数据开发了自己的多组织和多物种分子钟，既能评估时间年龄，也能预测预期死亡率。这些模型通过统计方法和现有的动物和细胞模型进行了验证。这些“时钟”对死亡时间的预测准确程度与第二代表观遗传时钟相当。相较于表观遗传数据，转录组数据的实时性也使得人们有可能在分子层面评估延寿干预策略的效果。

在一篇同时发表的新闻与观点文章中，João Pedro de Magalhães提出，这项研究发现的这些标记“或有助于研究者定位哪些过程受到干预或疾病的影响”，这是现有方法无法实现的检测。然而，还需要进一步研究理清这些生物标志物与衰老的确切关联，以及它们是否就是原因，或仅是衰老过程的副产物。