科技前沿

無(wú)論過(guò)去還是現(xiàn)在,，長(zhǎng)生不老、青春永駐都是許多人心中的夢(mèng)想,，事實(shí)上,，人類從未停止過(guò)對(duì)衰老的探索。雖然長(zhǎng)生不老難以實(shí)現(xiàn),，但是延緩衰老,、預(yù)防和治療老年性疾病，實(shí)現(xiàn)健康老齡化,，在科學(xué)上是可行的,。因此,，深入探究衰老的本質(zhì)、揭開衰老謎團(tuán)已然成為生物醫(yī)學(xué)界攻克的重點(diǎn),。

2013年,，國(guó)際著名生物學(xué)雜志《細(xì)胞》召集了一組研究人員，從不同方面研究衰老,，試圖從生物學(xué)角度總結(jié)人類衰老過(guò)程中身體發(fā)生的變化,。5年后，研究團(tuán)隊(duì)完成了論文《衰老的特征》,，從人類衰老的過(guò)程中歸納出9個(gè)“特征”,。

下面，讓我們一起來(lái)看看衰老特征的含義以及它們是如何起作用的,。

廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者溫俊華 實(shí)習(xí)生田甜 編譯

衰老特征間聯(lián)系仍需研究

目前,，科學(xué)家們尚不清楚這9種公認(rèn)的衰老特征之間的聯(lián)系，但該論文的其中一位作者塞拉諾稱,，許多科學(xué)家正在對(duì)此進(jìn)行研究,。“這是一個(gè)需要進(jìn)一步討論的議題,。我的同事們正在著手增加新的議題,，找尋新的關(guān)聯(lián)?！彼f(shuō),。

當(dāng)科學(xué)家們對(duì)衰老背后的科學(xué)有了足夠的了解后，他們就能創(chuàng)造出更有效的治療方法,，從而延緩衰老,，預(yù)防和治療老年性疾病，實(shí)現(xiàn)健康老齡化,。

密歇根大學(xué)格倫老齡化研究中心主任理查德米勒說(shuō),，涉及到控制衰老的問(wèn)題，“最重要的是找到調(diào)控多種細(xì)胞活動(dòng)的潛在控制機(jī)制”,，他認(rèn)為,，真正的挑戰(zhàn)在于找出“將所有導(dǎo)致我們身體衰老的過(guò)程聯(lián)系在一起的機(jī)制”。

1.DNA復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤

DNA是細(xì)胞的指令手冊(cè),，隨著年齡的增長(zhǎng),，DNA復(fù)制的過(guò)程可能會(huì)出錯(cuò)——部分DNA可能被拼錯(cuò)，部分DNA可能被意外插入或刪除,，而這些錯(cuò)誤有時(shí)難以被修復(fù),。隨著時(shí)間的推移，如果DNA指令變得不清楚或發(fā)生錯(cuò)誤,，就可能破壞細(xì)胞,，甚至使其癌變,。在老年人的人體組織中，科學(xué)家觀察到許多細(xì)胞積累了大量的遺傳損傷,。如果研究人員能找到修復(fù)DNA的機(jī)制,，他們就能改善甚至可能延緩衰老的過(guò)程。

2.基因表達(dá)出錯(cuò)

人體DNA的某些部分會(huì)被解讀并轉(zhuǎn)化為身體特征,，哪些基因最終得到表達(dá),，是由細(xì)胞中的一組蛋白質(zhì)控制，這一過(guò)程被稱為“表觀遺傳調(diào)節(jié)”,。由于這一機(jī)制的存在,，皮膚細(xì)胞與腦細(xì)胞即使使用了相同的DNA，卻表達(dá)出不同的形態(tài)和功能,。

隨著年齡的增長(zhǎng),，與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)變得更松散、更不準(zhǔn)確,，基因開始在不該表達(dá)的時(shí)候表達(dá)出來(lái),，或因出錯(cuò)而“沉默”。這意味著一些必要的蛋白質(zhì)沒(méi)有被制造出來(lái),，而有害的,、不必要的蛋白質(zhì)卻被制造出來(lái)了。例如,，如果一個(gè)無(wú)意的錯(cuò)誤導(dǎo)致抑制腫瘤的基因“沉默”,，細(xì)胞就會(huì)不可控制地發(fā)生癌變。

通過(guò)在小鼠身上的實(shí)驗(yàn),，科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，逆轉(zhuǎn)該類型的基因表達(dá)錯(cuò)誤可以改善小鼠因衰老產(chǎn)生的神經(jīng)效應(yīng)，如記憶障礙等,。

3.染色體端?？s短

端粒是每條DNA鏈末端的保護(hù)帽，一些科學(xué)家把它們比作鞋帶末端防止磨損的塑料帶頭,。端粒的主要作用在于維持染色體的完整性。

在細(xì)胞進(jìn)行分裂的同時(shí),，端粒會(huì)進(jìn)行染色體的復(fù)制,，每復(fù)制一次，端粒就會(huì)縮短一點(diǎn),，一旦端粒消耗殆盡,，細(xì)胞就無(wú)法再繼續(xù)進(jìn)行分裂，進(jìn)而人體組織會(huì)出現(xiàn)衰老,，并可能導(dǎo)致癌癥和心血管病等疾病的發(fā)生,。也就是說(shuō),，端粒越短，說(shuō)明人體的衰老程度越嚴(yán)重,。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),，當(dāng)他們降低小鼠體內(nèi)端粒酶（一種可以延長(zhǎng)端粒長(zhǎng)度的酶）水平時(shí)，小鼠的壽命會(huì)變短,。目前,，科學(xué)家們已經(jīng)找到了提高小鼠端粒酶水平的方法。

4.蛋白質(zhì)退化失能

在我們的細(xì)胞中,，蛋白質(zhì)可以不斷產(chǎn)生,，它們控制著細(xì)胞內(nèi)幾乎所有的功能。它們移動(dòng)材料,、傳遞信號(hào),、啟動(dòng)和關(guān)閉細(xì)胞功能，并為細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支持,。但蛋白質(zhì)必須定期更新,，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，它們會(huì)逐漸失去效力,。隨著年齡的增長(zhǎng),，我們的身體失去了清除舊蛋白質(zhì)的能力，隨著無(wú)用的蛋白質(zhì)的積累,，它們就會(huì)堆積起來(lái),，變得有毒。無(wú)用蛋白質(zhì)積累是造成阿爾茨海默病的主要原因之一——一種叫做淀粉樣蛋白的蛋白質(zhì)聚集在大腦中,，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的損失,，臨床上常表現(xiàn)為記憶障礙、失語(yǔ),、執(zhí)行功能障礙以及人格和行為改變等,。

5.衰老細(xì)胞“拒絕死亡”

當(dāng)細(xì)胞經(jīng)受壓力并被破壞時(shí)，它們有時(shí)會(huì)停止分裂并對(duì)抗死亡,，變成科學(xué)家所說(shuō)的“僵尸細(xì)胞”,，并可能會(huì)感染周圍的其他細(xì)胞，并將炎癥擴(kuò)散到全身,，這些細(xì)胞也被稱為衰老細(xì)胞,。隨著年齡的增長(zhǎng)，衰老細(xì)胞會(huì)不斷累積,。衰老生物學(xué)理論認(rèn)為,，機(jī)體的衰老伴隨著細(xì)胞的衰老。同樣，細(xì)胞衰老也是機(jī)體衰老的重要誘因——衰老細(xì)胞被懷疑是釋放衰老信號(hào)的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，如果設(shè)法用藥物清除衰老細(xì)胞,，可能使組織恢復(fù)活力、甚至延緩機(jī)體的衰老,。

6.線粒體功能失調(diào)

在細(xì)胞中,，線粒體可將氧氣和食物轉(zhuǎn)化為能量。然而,，隨著生物體及其細(xì)胞的衰老,，這些“微型發(fā)電廠”可能會(huì)變得越來(lái)越低效和功能失調(diào)。當(dāng)它們不能正常工作時(shí),，會(huì)改變氧氣的形態(tài),，從而對(duì)DNA和蛋白質(zhì)造成損害。

今年6月發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)研究表明,，科學(xué)家們能夠通過(guò)恢復(fù)小鼠線粒體的功能來(lái)延緩衰老,。

7.新陳代謝失調(diào)

隨著年齡的增長(zhǎng)，細(xì)胞在檢測(cè)體內(nèi)的葡萄糖或脂肪含量時(shí)變得越來(lái)越不準(zhǔn)確,，因此一些脂肪和糖不能得到適當(dāng)?shù)奶幚?。衰老?xì)胞積累過(guò)多的脂肪不是因?yàn)槔夏耆藬z入了太多的脂肪，而是因?yàn)榧?xì)胞不能正常地消化脂肪,。

一旦新陳代謝失調(diào),，可能會(huì)導(dǎo)致胰島素分泌缺陷或IGF-1通路受損，而這些因素常會(huì)導(dǎo)致糖尿病產(chǎn)生,。這就是為什么糖尿病在老年人中相當(dāng)普遍的原因——老年人的身體不能再正常代謝他們攝入的所有食物,。

8.組織停止修復(fù)和更新

在一定程度上，幾乎所有的組織都會(huì)進(jìn)行更新,，但是隨著年齡增長(zhǎng),，更新的速度會(huì)變慢，這也是組織損傷積累的部分原因,。

干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞,，在一定條件下，它可以分化成多種功能細(xì)胞,；在許多組織中,，它們充當(dāng)內(nèi)部修復(fù)系統(tǒng)，補(bǔ)充受損或死亡的細(xì)胞,。然而,，隨著人類年齡的增長(zhǎng)，干細(xì)胞會(huì)耗盡,，活性降低,，這就意味著它們不能快速分裂，致使原本應(yīng)該得到更新的組織實(shí)際上并沒(méi)有得到更新,。

9.細(xì)胞之間無(wú)法交流

為了保證身體機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn),，細(xì)胞必須不斷地相互交流，它們通過(guò)血液和免疫系統(tǒng)傳遞信號(hào),。但隨著我們的身體變老,，細(xì)胞的交流能力也隨之變差，一些細(xì)胞變得反應(yīng)遲鈍,，逐漸變成引起炎癥的衰老細(xì)胞,。由這些衰老細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥進(jìn)一步阻斷了健康細(xì)胞之間的交流。由于細(xì)胞無(wú)法交流,，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)無(wú)法有效清除病原體和衰老細(xì)胞,。

衰老也會(huì)改變整個(gè)內(nèi)分泌和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的細(xì)胞間通訊水平，原本通過(guò)在這些系統(tǒng)中循環(huán)的激素分子傳遞的信息,，如胰島素,，往往會(huì)丟失。