当前位置:首页 > 科学新闻 > 正文

国际生物学杂志揭示人类衰老9个“特征”

 作者: 来源:广州日报 发布时间:2018/9/14 16:27:53 字体大小:

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。

信源地址:/html/shownews.aspx          
分享1
版权声明
本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。