揭開衰老的神秘面紗

同樣的年齡,為什麼有的人看起來要顯得年輕,比如下圖中的汪東城和宋小寶:

(圖片來源http://ent.czongyi.com/2016/dianshi_0512/24893.html)

衰老,任何一個生命都無法逃過的宿命,那究竟什麼是衰老?

在不同的學科,對衰老有著不同的定義:

1、生物學:衰老是生物隨著時間的推移,自發的必然過程,它是複雜的自然現象,表現為結構的退行性變和機能的衰退,適應性和抵抗力減退。

2、生理學:把衰老看作是從受精卵開始一直進行到老年的個體發育史。

3、病理學:衰老是應激和勞損,損傷和感染,免疫反應衰退,營養失調,代謝障礙以及疏忽和濫用藥物積累的結果。

4、社會學:衰老是個人對新鮮事物失去興趣,超脫現實,喜歡懷舊。

衰老,給我們最直觀的感受應該是皮膚了:

(圖片來源於百度圖片)

皮膚衰老最典型的表現在以方面:

皮膚變薄、萎縮沒有彈性、皺紋、蠟黃、粗糙、眼瞼下垂、鬆弛等。

衰老的科學機理

2013年,《Cell》雜誌上刊登了一篇綜述:

文章詳細闡述了近年來針對衰老的各方面研究進展和成果,裡面總結了九點引起衰老的原因:

(圖片來源於Lópezotín C, Blasco M A, Partridge L, et al. The Hallmarks of Aging[J]. Cell, 2013, 153(6):1194.)

這九點原因分別是:

1、基因組不穩定性(genomic instability)

2、端粒縮短(telomere attrition)

3、表觀遺傳學改變(epigenetic alterations)

4、蛋白內穩態喪失(loss of proteostasis)

5、營養感應失調(deregulated nutrient sensing)

6、線粒體功能異常(mitochondrial dysfunction)

7、細胞衰老(cellular senescence)

8、幹細胞耗竭(stem cell exhaustion)

9、細胞間信息交換改變(altered intercellular communication)

引起衰老的這九大因素之間並不是獨立的,而是彼此之間緊密聯繫著,到目前為止,人類並沒有徹底研究清楚,只能確定衰老是由這些因素共同作用導致的。雖然沒有完全弄明白,但是文章在末尾依然提出了針對這九點的解決方案:

(圖片來源於Lópezotín C, Blasco M A, Partridge L, et al. The Hallmarks of Aging[J]. Cell, 2013, 153(6):1194.)

文章裡面提到的端粒學說,是近年來在衰老領域研究較多的。端粒學說的中心思想是:

細胞在每次分裂過程中都會由於端粒酶活性的下降,導致染色體不能完全被複制,因此最後複製的染色體序列可能會部分丟失,最終造成細胞衰老和死亡。

認識端粒

端粒(Telomere)是染色體上短的多重複的非轉錄序列(TTAGGG)及一些結合蛋白組成特殊結構。除了提供非轉錄DNA的緩衝物外,它還能保護染色體末端免於融合和退化,在染色體定位、複製、保護和控制細胞生長及壽命方面具有重要作用,並與細胞凋亡、細胞轉化和永生化密切相關,可以說端粒的長短是影響衰老和壽命的重要指標。而端粒的長短很大程度上取決於端粒酶。

(圖片來源人民網http://news.0898.net/n2/2016/0202/c231184-27678896.html)

其實端粒就像一列長長的火車,在我們的生命旅途上不斷有車廂被落下,而端粒酶就像辛勤的修理工不斷把落下的車廂裝回到列車上。如果沒有端粒酶的激活,人類的體細胞在每次有絲分裂中端粒都會丟失50-200bp的長度,當丟失的長度達到數千個bp的時候,細胞將停止分裂而衰老。活化的端粒酶會使端粒DNA序列延長,從而大大延長細胞的壽命。正常的人在出生時的端粒長度在10000bp左右,到35歲時大概7500bp左右,而到60歲時就只有4800bp左右了。

端粒與壽命

從下圖我們可以看出端粒長度跟壽命的關係:

(圖片來源於The Telomere Effect: A Revolutionary Approach to Living Younger, Healthier, Longer)

研究人員發現隨著年齡的增長,端粒的長度越短,在整個研究中,75歲的平均長度是最短的,與此同時,死亡率也是最高的,但是由於死亡率的存在,過了75歲,端粒的平均長度開始增加,這也佐證了,長壽者的端粒普遍較長。

其他影響端粒長度的因素

(圖片來源於The Telomere Effect: A Revolutionary Approach to Living Younger, Healthier, Longer)

研究人員挑選了一些長期照顧生病小孩的母親作為研究對象,發現這些媽媽們照顧自己生病的小孩時間越久,他們的端粒越短,特別是那些壓力特別大的母親,端粒是最短的。與此同時,這些壓力最大的媽媽,他們的端粒酶活性也是最低的。這些壓力也導致了他們加速衰老。文章在這裡的觀點是:端粒變短並不是指對壓力的反應而是對「你對壓力的反應」的反應。所以合理的釋放壓力也是延長端粒,抗擊衰老,延長壽命的必選項。

測量端粒

這裡講述了這麼多端粒長短對衰老和壽命的關係,那麼如何測量自己端粒的長度呢?

(圖片來源:張彬, 王長利. 端粒長度檢測方法及其應用[J]. 生物技術通報, 2016, 32(11):93-98.)

對比分析這些端粒長度檢測方法(上表),可以看出並沒有任何一種單一的方法可以精確、簡單、快速的檢測端粒長度,因此端粒長度檢測方法的選擇需要根據具體的科學問題。

TRF

TRF檢測的是平均端粒長度,檢測不到端粒的微小改變,從而不適合用於高精確度端粒長度分析,但仍是端粒長度分析方法的金標準及最常用方法之一。這種方法已經廣泛應用於基礎研究、臨床研究和流行病學研究,基礎研究通常檢測培養的細胞或組織端粒長度,臨床研究和流行病學研究通常檢測外周血淋巴細胞的端粒長度。如果有大規模的樣本需要進行高通量檢測,例如流行病研究及臨床大樣本的端粒長度篩查,

qPCR

qPCR是比較好的選擇,qPCR用於流行病學研究有簡便、經濟、高通量,DNA用量少等優勢,但不適用於總體樣本數量少和精確度要求高的檢測。Flow FISH比qPCR更精確,更適用於臨床檢驗。

Q-FISH和STELA

Q-FISH 和STELA適合於小量樣本的實驗研究,它們需要的DNA很少(<100 pg),樣本量較少較珍貴時可選擇這兩種方法。此外,這兩種方法高度精確,能檢測單個染色體異常短的端粒,從而適於基本端粒生物學問題的精細研究,但目前還不適用於流行病學研究。基於WGS的端粒分析方法是在二代和三代測序技術快速發展和大量樣本WGS數據已知情況下新出現的方法,其準確性和應用還需進一步的探索和驗證。

那麼如何有效的針對端粒抗衰呢?

1、辛酸/癸酸甘油三酯(和)替普瑞酮:

通過排列角化細胞的DNA刺激基因,從而維持端粒的長度,能夠延長細胞壽命達1/3,延緩衰老。

2、白藜蘆醇(Resveratrol):

激活去乙醯化酶,防止端粒機能障礙,最終起到抗衰老的作用。

3、複合維生素B族:

複合維生素B族可以幫助保護端粒,免受自由基侵害。

4、魚油(Omega 3脂肪酸):

發表在美國醫療協會的期刊上的這份研究顯示,血中含Omega 3脂肪酸高的病人端粒的縮短減慢,也就是說這種脂肪酸會減緩老化。

5、他汀類藥物:

他汀類藥物由於可以提高端粒酶逆轉錄酶活性,延長細胞端粒長度。

6、端粒酶(Telomerase):

端粒酶經過塗抹、口服或注射,進入細胞之後而發揮功效。

文章也提到的幾點生活建議:

1) 飲食:以蔬菜水果為主食;

2) 適量的運動:步行30分鐘,每周6天;

3) 減壓活動:瑜伽伸展運動、呼吸和冥想;

針對端粒抗衰的臨床研究

另外在護膚方面,還有針對端粒相關的功效原料探索

Vincience Biofunctionals 端粒抗衰老因子研究報告詳細說明了他們的臨床研究,從此項臨床研究可以看到令人欣喜的結果,針對端粒的抗衰產品可以明顯幫助皮膚抗衰,抗擊歲月對皮膚的打擊。

抗擊衰老是一個長久而艱巨的任務,在追尋超脫年齡肌膚的道路上,人類仍需砥礪前行。

參考文獻:

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Elissa The Telomere Effect: A Revolutionary Approach to Living Younger,

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