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科技前沿 无论过去还是现在，长生不老、青春永驻都是许多人心中的梦想，事实上，人类从未停止过对衰老的探索。虽然长生不老难以实现，但是延缓衰老、预防和治疗老年性疾病，实现健康老龄化，在科学上是可行的。因此，深入探究衰老的本质、揭开衰老谜团已然成为生物医学界攻克的重点。 2013年，国际著名生物学杂志《细胞》召集了一组研究人员，从不同方面研究衰老，试图从生物学角度总结人类衰老过程中身体发生的变化。5年后，研究团队完成了论文《衰老的特征》，从人类衰老的过程中归纳出9个“特征”。 下面，让我们一起来看看衰老特征的含义以及它们是如何起作用的。 广州日报全媒体记者温俊华 实习生田甜 编译 衰老特征间联系仍需研究 目前，科学家们尚不清楚这9种公认的衰老特征之间的联系，但该论文的其中一位作者塞拉诺称，许多科学家正在对此进行研究。“这是一个需要进一步讨论的议题。我的同事们正在着手增加新的议题，找寻新的关联。”他说。 当科学家们对衰老背后的科学有了足够的了解后，他们就能创造出更有效的治疗方法，从而延缓衰老，预防和治疗老年性疾病，实现健康老龄化。 密歇根大学格伦老龄化研究中心主任理查德米勒说，涉及到控制衰老的问题，“最重要的是找到调控多种细胞活动的潜在控制机制”，他认为，真正的挑战在于找出“将所有导致我们身体衰老的过程联系在一起的机制”。 1.DNA复制发生错误 DNA是细胞的指令手册，随着年龄的增长，DNA复制的过程可能会出错——部分DNA可能被拼错，部分DNA可能被意外插入或删除，而这些错误有时难以被修复。随着时间的推移，如果DNA指令变得不清楚或发生错误，就可能破坏细胞，甚至使其癌变。在老年人的人体组织中，科学家观察到许多细胞积累了大量的遗传损伤。如果研究人员能找到修复DNA的机制，他们就能改善甚至可能延缓衰老的过程。 2.基因表达出错 人体DNA的某些部分会被解读并转化为身体特征，哪些基因最终得到表达，是由细胞中的一组蛋白质控制，这一过程被称为“表观遗传调节”。由于这一机制的存在，皮肤细胞与脑细胞即使使用了相同的DNA，却表达出不同的形态和功能。 随着年龄的增长，与DNA结合的蛋白质变得更松散、更不准确，基因开始在不该表达的时候表达出来，或因出错而“沉默”。这意味着一些必要的蛋白质没有被制造出来，而有害的、不必要的蛋白质却被制造出来了。例如，如果一个无意的错误导致抑制肿瘤的基因“沉默”，细胞就会不可控制地发生癌变。 通过在小鼠身上的实验，科学家发现，逆转该类型的基因表达错误可以改善小鼠因衰老产生的神经效应，如记忆障碍等。 3.染色体端粒缩短 端粒是每条DNA链末端的保护帽，一些科学家把它们比作鞋带末端防止磨损的塑料带头。端粒的主要作用在于维持染色体的完整性。 在细胞进行分裂的同时，端粒会进行染色体的复制，每复制一次，端粒就会缩短一点，一旦端粒消耗殆尽，细胞就无法再继续进行分裂，进而人体组织会出现衰老，并可能导致癌症和心血管病等疾病的发生。也就是说，端粒越短，说明人体的衰老程度越严重。 科学家们发现，当他们降低小鼠体内端粒酶（一种可以延长端粒长度的酶）水平时，小鼠的寿命会变短。目前，科学家们已经找到了提高小鼠端粒酶水平的方法。 4.蛋白质退化失能 在我们的细胞中，蛋白质可以不断产生，它们控制着细胞内几乎所有的功能。它们移动材料、传递信号、启动和关闭细胞功能，并为细胞提供结构支持。但蛋白质必须定期更新，因为随着时间的推移，它们会逐渐失去效力。随着年龄的增长，我们的身体失去了清除旧蛋白质的能力，随着无用的蛋白质的积累，它们就会堆积起来，变得有毒。无用蛋白质积累是造成阿尔茨海默病的主要原因之一——一种叫做淀粉样蛋白的蛋白质聚集在大脑中，导致神经细胞的损失，临床上常表现为记忆障碍、失语、执行功能障碍以及人格和行为改变等。 5.衰老细胞“拒绝死亡” 当细胞经受压力并被破坏时，它们有时会停止分裂并对抗死亡，变成科学家所说的“僵尸细胞”，并可能会感染周围的其他细胞，并将炎症扩散到全身，这些细胞也被称为衰老细胞。随着年龄的增长，衰老细胞会不断累积。衰老生物学理论认为，机体的衰老伴随着细胞的衰老。同样，细胞衰老也是机体衰老的重要诱因——衰老细胞被怀疑是释放衰老信号的罪魁祸首。 科学家发现，如果设法用药物清除衰老细胞，可能使组织恢复活力、甚至延缓机体的衰老。 6.线粒体功能失调 在细胞中，线粒体可将氧气和食物转化为能量。然而，随着生物体及其细胞的衰老，这些“微型发电厂”可能会变得越来越低效和功能失调。当它们不能正常工作时，会改变氧气的形态，从而对DNA和蛋白质造成损害。 今年6月发表在《自然》杂志上的一项研究表明，科学家们能够通过恢复小鼠线粒体的功能来延缓衰老。 7.新陈代谢失调 随着年龄的增长，细胞在检测体内的葡萄糖或脂肪含量时变得越来越不准确，因此一些脂肪和糖不能得到适当的处理。衰老细胞积累过多的脂肪不是因为老年人摄入了太多的脂肪，而是因为细胞不能正常地消化脂肪。 一旦新陈代谢失调，可能会导致胰岛素分泌缺陷或IGF-1通路受损，而这些因素常会导致糖尿病产生。这就是为什么糖尿病在老年人中相当普遍的原因——老年人的身体不能再正常代谢他们摄入的所有食物。 8.组织停止修复和更新 在一定程度上，几乎所有的组织都会进行更新，但是随着年龄增长，更新的速度会变慢，这也是组织损伤积累的部分原因。 干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞；在许多组织中，它们充当内部修复系统，补充受损或死亡的细胞。然而，随着人类年龄的增长，干细胞会耗尽，活性降低，这就意味着它们不能快速分裂，致使原本应该得到更新的组织实际上并没有得到更新。 9.细胞之间无法交流 为了保证身体机能正常运转，细胞必须不断地相互交流，它们通过血液和免疫系统传递信号。但随着我们的身体变老，细胞的交流能力也随之变差，一些细胞变得反应迟钝，逐渐变成引起炎症的衰老细胞。由这些衰老细胞产生的炎症进一步阻断了健康细胞之间的交流。由于细胞无法交流，导致免疫系统无法有效清除病原体和衰老细胞。 衰老也会改变整个内分泌和神经内分泌系统的细胞间通讯水平，原本通过在这些系统中循环的激素分子传递的信息，如胰岛素，往往会丢失。 |
