為何我們會變老?如何延緩衰老?
研究發現延長壽命的不同方法(比如熱量限制和雷帕黴素治療)都會影響膠原和其他細胞外基質蛋白(ECM)的表達,細胞外基質是為組織、器官和骨骼提供支持的重要框架。 |
科學探索
衰老是個神秘的話題,不僅是因為它與疾病的關聯,而且這也關係著一個重要的科學問題:為什麼細胞生命是有限的?為什麼從細胞水平和分子水平上說,我們的身體會逐漸變化?這是一副複雜的拼圖,無疑現在還有許多未解的謎題。最新一期the scientist雜誌聚焦於這一主題,通過多篇文章解析了基因組、細胞和整個有機體水平上我們對於衰老的認知,以及衰老和遺傳元件,包括long interspersed element-1在內之間的關聯等等。
此外這一專輯也介紹了衰老相關的一些有趣研究成果,如調控基因表達改變人體端粒,延緩端粒變短,壽命相關的膠原蛋白研究,以及小鼠發育激素信號,膳食補充劑與壽命的關係等。
為何我們會衰老?
衰老是一生中DNA損傷累積的結果,而DNA損傷累積也會引發癌症、糖尿病、心血管疾病和阿爾茨海默症等神經退行性疾病。科學家們認為,癌症和衰老的根源是一樣的,可以說是同一基礎過程的兩種不同表現。衰老研究的目的並不是消除皺紋,也不是不惜任何代價延長壽命,而是旨在尋找治療靶標以改善正常衰老時的人體健康。
研究人員將九種衰老的分子指標進行了分級:首要指標(觸發因子)、機體對觸發因子的應答、最終的功能性缺陷。這樣的分級非常重要,因為對不同等級進行干預,會產生不同的效果。如果作用於基礎性的機制,就可以延緩許多器官和組織的衰老。
首要衰老指標包括:基因組不穩定、端粒縮短、表觀遺傳學改變、和蛋白內穩態喪失。
基因組不穩定性是指,在內因或外因的作用下,隨著時間推移而累積的基因缺陷。端粒是染色體末端的保護性結構,端粒縮短其實也屬於一種基因組不穩定。但由於端粒縮短在衰老中非常重要,因此文章將其獨立出來作為一種首要指標。表觀遺傳學改變是指環境和生活經歷對我們產生的影響。如果無法及時清除缺陷型的蛋白,就會導致蛋白內穩態的喪失,引發衰老相關疾病。例如在阿爾茨海默症中,無法清除的蛋白形成斑塊,導致神經元死亡。
如何延緩衰老?
今年的一項最新研究表明,來自斯坦福大學的研究人員通過一項新技術成功延長了染色體終端的長度,這為戰勝衰老導致的疾病帶來希望。
一般情況下,年輕人的染色體終端大概有8000到10000個核苷酸長。這一技術將人類染色體終端延長1000個核苷酸的長度,這樣回撥細胞的生物鐘相當於讓人年輕了很多年。
染色體端粒被延長的細胞會表現得像年輕細胞一樣,可以加速繁殖,而不是走向衰老。文章作者表示,有一天,我們或許可以直接將杜氏肌營養不良症(一種X染色體隱性遺傳疾病,目前醫學界尚無有效療法)患者的肌肉乾細胞的染色體端粒延長。這一技術或許也會對治療衰老帶來的其他疾病,如糖尿病和心臟病,產生重大影響。
其它研究成果:
Joslin糖尿病中心的科學家們在一毫米長的線蟲中進行了衰老研究。他們發現,延長壽命的不同方法(比如熱量限制和雷帕黴素治療)都會影響膠原和其他細胞外基質蛋白(ECM)的表達,細胞外基質是為組織、器官和骨骼提供支持的重要框架。
來源:生物通
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