世界最古老的陆地动物携带287个独特的基因变异，这些变异参与DNA修复和其他抗衰老防御机制，为研究人员提供了有望转化为人类治疗方法的线索。
当巨型陆龟乔纳森于1832年孵化时，查尔斯·达尔文还是一位年轻的探险家，维多利亚女王尚未登基。近两个世纪后，乔纳森依然健在——科学家们在他的生物学中发现了非凡之处。尽管估计年龄已达194岁，这位世界最长寿的陆地动物在DNA修复和代谢方面的遗传调控与年轻得多的陆龟极为相似。
过去144年来，乔纳森一直生活在偏远的南大西洋岛屿圣赫勒拿岛，这是英国的一个海外领地。他于1882年从塞舌尔作为礼物送给总督时抵达，当时已完全成年，此后大部分时间都在总督官邸种植园庄园的庭院中漫步。
为了探究其长寿背后的生物学机制，美国长寿研究非营利组织Kallel领导的研究团队检查了他的DNA以及调控其活动的控制机制。他们的研究于2026年10月7日发表在《Science Advances》上，这是首次对巨型陆龟的表观基因组——帮助基因开启和关闭的开关系统——进行研究。
这些开关通常会随时间变化，从而导致衰老。然而，当研究人员将乔纳森的表观基因组与较年轻的亚达伯拉巨龟进行比较时，他们发现控制DNA修复和代谢的开关模式非常相似。
“我们发现，在近两个世纪的时间里，乔纳森体内参与能量产生和DNA修复的基因调控因子保持了令人难以置信的稳定，”参与该研究的剑桥大学彼得豪斯学院的Justin Gerlach博士说。
研究团队还在乔纳森体内鉴定出287个独特的基因变异，他们认为这些变异减少了通常的衰老效应。这些变异控制着修复受损DNA、减少炎症、调节胰岛素和抑制癌症等过程。DNA和表观基因组的发现共同指向了保护性遗传特征与关键基因调控稳定性的结合。
Gerlach花了数十年研究巨型陆龟的生态学和保护，但这是他首次研究它们异常长寿的寿命。加拉帕戈斯群岛和塞舌尔群岛的巨型陆龟是曾经主宰世界许多岛屿生态的动物的最后幸存者。
“很少有生物能比加拉帕戈斯群岛和塞舌尔群岛的巨型陆龟更能告诉我们关于衰老的信息。与一只真正年老的巨型陆龟合作是一种莫大的荣幸：你会感觉这只陆龟是你的合作者，而不是你的研究对象，”Gerlach说。
“大自然已经以非凡的方式解决了衰老之谜，乔纳森的基因组为细胞韧性提供了蓝图，”该研究的资深作者、Kallel创始人Stephen Clark医学博士说。
他补充道：“我们的目标是将这些进化见解立即转化为对普通人实用、负担得起的治疗方法。衰老是我们面临的几乎所有慢性疾病的最大风险因素，通过慈善合作伙伴的慷慨支持，我们可以使长寿医学的获取民主化。”
表观遗传稳定性：抗衰老的关键
表观基因组是围绕DNA的化学修饰系统，决定哪些基因被激活。随着年龄增长，这些修饰模式通常会发生漂移，导致基因表达紊乱，进而引发衰老相关疾病。乔纳森的独特之处在于，其控制DNA修复和代谢的基因调控区域在近两个世纪中保持了高度稳定，这与年轻陆龟的模式几乎一致。这种稳定性可能延缓了功能衰退，为理解极端长寿提供了新视角。
287个独特基因变异：多维度抗衰老防御
研究团队在乔纳森基因组中发现了287个独特变异，这些变异涉及多个抗衰老通路：增强DNA修复能力、降低慢性炎症水平、优化胰岛素信号传导以及抑制肿瘤发生。这些变异共同构成了一个多层次的防御网络，可能协同作用以维持细胞健康。与年轻陆龟相比，这些变异的存在可能解释了乔纳森为何能抵御通常随年龄增长而累积的分子损伤。
从进化到临床：长寿医学的转化前景
该研究不仅揭示了巨龟长寿的遗传基础，还提出了将进化见解转化为人类疗法的可能性。资深作者Stephen Clark强调，衰老是几乎所有慢性疾病的最大风险因素，而乔纳森的基因组为细胞韧性提供了蓝图。通过慈善资助，研究团队希望开发出实用且可负担的抗衰老干预措施，使长寿医学惠及大众。这一研究标志着比较基因组学在衰老研究中的重要应用，为未来人类抗衰老治疗开辟了新途径。
DOI: 10.1126/sciadv.adw8887