最近刊登在《細(xì)胞》雜志上的一篇論文,列出了目前科學(xué)家已知的九大老化機(jī)理。研究者們認(rèn)為,如果能找到所有這些老化問題背后的操控因素,人類就可能實(shí)現(xiàn)抗衰老的突破。
人類老化的九大原因
一、DNA出錯(cuò)
當(dāng)人體老化時(shí),DNA開始出現(xiàn)錯(cuò)誤。DNA在復(fù)制過程中不一定完美,有的部分復(fù)制得不完全相同,會(huì)出現(xiàn)增減。DNA的修復(fù)機(jī)制不一定都能捕捉到這些錯(cuò)誤。
基因遺傳碼就像身體的“指令總指揮”,當(dāng)錯(cuò)誤累積到某個(gè)階段,指令將變得不明確甚至出錯(cuò),就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變。
科學(xué)家們?cè)诶匣慕M織中,觀察到很多基因碼的錯(cuò)誤。如果研究者們能提升人體“DNA修復(fù)機(jī)制”的性能,就能延緩衰老。
二、基因表征出錯(cuò)
細(xì)胞中的一組蛋白負(fù)責(zé)把基因碼“翻譯”成生物體外在的表象特征,比如皮膚的細(xì)胞和大腦的細(xì)胞有著很大的不同,盡管它們都是接受同一套DNA碼指令而生成的。
但隨著身體的老化,附著于DNA的蛋白的精確度會(huì)降低,有時(shí)指令傳達(dá)的就有偏差,甚至出錯(cuò)。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),如果能修復(fù)這些基因表征錯(cuò)誤,就能改善神經(jīng)老化問題。在老鼠的實(shí)驗(yàn)中已看到了效果,改善了老鼠的記憶。
三、端粒變短
端粒是DNA鏈兩端的“帽狀”結(jié)構(gòu),科學(xué)家們打比方說,它們就像鞋帶兩端的塑料封頭,保護(hù)鞋帶免于磨損。
研究顯示,每次細(xì)胞的分裂都會(huì)使端粒變短。當(dāng)端粒消失時(shí),染色體將變得不穩(wěn)定,各種問題都會(huì)出現(xiàn)。最明顯的問題是染色體將不能正確地被復(fù)制,這些異常通常會(huì)殺死某些細(xì)胞,或讓它們成為危險(xiǎn)細(xì)胞。
科學(xué)家們已經(jīng)找到通過一種酶延長(zhǎng)老鼠體內(nèi)端粒的辦法。一份研究稱,這能延長(zhǎng)老鼠的壽命。當(dāng)研究人員縮短老鼠的端粒后,發(fā)現(xiàn)老鼠的壽命也縮短了。
四、蛋白損失穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度
我們細(xì)胞中不斷產(chǎn)生著各種蛋白質(zhì),它們控制著細(xì)胞中的各種功能——物資運(yùn)輸、信息傳遞、各類生化進(jìn)程的開啟和關(guān)閉,并為細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)性支持。
因?yàn)榕f的蛋白質(zhì)會(huì)失去原本的功能,所以蛋白質(zhì)得不斷回收、更新。但是隨著機(jī)體的老化,我們的身體逐漸失去消化舊蛋白的能力。
如果這些舊蛋白不能得到清理,它們將累積并導(dǎo)致毒素。阿茲海默癥的一個(gè)主要特點(diǎn)就是,β-淀粉樣蛋白在腦中累積,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞受損。
五、正常細(xì)胞變成“僵尸細(xì)胞”
當(dāng)細(xì)胞遇到壓力受損后,有時(shí)它們會(huì)變成“僵尸細(xì)胞”,意即它們既失去了分裂更新的能力,又死不掉。這些細(xì)胞會(huì)影響周圍的正常細(xì)胞,導(dǎo)致機(jī)體炎癥。
這些“半死不活”的細(xì)胞會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)不斷在體內(nèi)累積。研究顯示,通過去除老鼠體內(nèi)這些“僵尸細(xì)胞”,能夠逆轉(zhuǎn)老鼠的老化;反之,如果像老鼠體內(nèi)注入這種沒有活力的細(xì)胞,就會(huì)讓老鼠衰弱或產(chǎn)生炎癥等現(xiàn)象,影響整體健康。
目前藥物學(xué)家研發(fā)了多種這類能夠減少機(jī)體內(nèi)老化細(xì)胞的藥物,以期治療多種衰老相關(guān)的病癥。
六、“能量工廠”出故障
線粒體負(fù)責(zé)把氧氣和血液變成能量。隨著身體的老化,這些微小的“能量加工廠”逐漸失效或出現(xiàn)故障。比如會(huì)產(chǎn)生變異形式的氧氣,會(huì)損害DNA和蛋白質(zhì)。
6月發(fā)表在《自然》雜志上的一篇研究顯示,科學(xué)家們通過恢復(fù)線粒體的功能,減少了老鼠的皺紋。
七、新陳代謝失調(diào)
細(xì)胞必需不斷自行調(diào)整來適應(yīng)身體吸收的營(yíng)養(yǎng)。因此一旦細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)的感應(yīng)度降低,就會(huì)影響自我平衡的能力。
隨著身體的老化,細(xì)胞對(duì)葡萄糖和脂肪攝取量的感應(yīng)度降低,導(dǎo)致一些脂肪和糖分不能得到充分加工。這將阻礙胰島素的通路,因此與衰老相關(guān)的糖尿病較為普遍——因?yàn)槔匣臋C(jī)體不能適當(dāng)?shù)胤纸鈹z取的食物。
八、器官組織停止修復(fù)和更新
任何器官組織都在不斷更新,但是更新的速度隨著老化而減慢,于是受損的組織不斷累積。
干細(xì)胞能夠發(fā)育成各類不同的細(xì)胞組織。但隨著年齡增長(zhǎng),干細(xì)胞也逐漸疲乏,失去原本的活力,這意味著不能像年輕的機(jī)體一樣快速分裂和修復(fù)等待修復(fù)的組織細(xì)胞。
九、細(xì)胞之間的通信機(jī)制受損
一個(gè)機(jī)體要協(xié)調(diào)運(yùn)作,少不了細(xì)胞之間頻繁的通信。它們通過血液和免疫系統(tǒng)傳遞信號(hào)。但是老化機(jī)體中細(xì)胞的通信性能會(huì)降低,有的細(xì)胞回應(yīng)緩慢,導(dǎo)致一些能引發(fā)炎癥的僵尸細(xì)胞的產(chǎn)生。而炎癥的產(chǎn)生又將進(jìn)一步阻礙健康細(xì)胞之間的通信。
細(xì)胞之間通信受阻,又導(dǎo)致免疫系統(tǒng)無法有效地清除病原體和僵尸細(xì)胞。
探索老化機(jī)理之間相關(guān)性
科學(xué)家們目前還不了解這些不同的老化問題之間的聯(lián)系。
這份論文的作者之一Manuel Serrano告訴在線新聞平臺(tái)《商業(yè)內(nèi)幕》(Business Insider),很多科學(xué)家都在研究它們之間的關(guān)系。一旦能夠找到老化背后的根本原因,科學(xué)家將能研發(fā)出更有效的抗衰老藥物和治療衰老相關(guān)的疾病。
密歇根大學(xué)格倫老化研究中心(Glenn Center of Ageing Research)的負(fù)責(zé)人Richard Miller也認(rèn)為,在控制老化課題的研究上,真正的挑戰(zhàn)在于找到這些老化問題互相之間的相關(guān)性。
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