Cell:衰老的標(biāo)志
來源:ebiotrade

三十年前,人們?cè)诰€蟲研究中認(rèn)識(shí)到:對(duì)于某些生物來說,只需要幾個(gè)基因就能將壽命延長(zhǎng)兩倍。此后伴隨著人類文明進(jìn)程的話題“抗衰老”研究迎來了新的黃金時(shí)期。
衰老研究領(lǐng)域充滿了各種各樣的理論,日前《細(xì)胞》(Cell)雜志刊登了一篇來自歐洲科學(xué)家關(guān)于衰老研究的詳盡綜述,希望能夠通過理順?biāo)ダ涎芯恐械闹匾l(fā) 現(xiàn),為未來的研究提供基礎(chǔ)框架。文中列舉了目前哺乳動(dòng)物衰老研究中的全部九種分子指標(biāo),并探討了這些指標(biāo)的抗衰老潛力,同時(shí)也澄清了該領(lǐng)域中的一些傳言, 例如抗氧化劑能夠用于延緩衰老等。
本篇綜述著重于迄今為止的分子和遺傳學(xué)證據(jù),對(duì)衰老研究進(jìn)行系統(tǒng)回顧和梳理。文章認(rèn)為,理解和研究衰老也 有助于人們對(duì)抗癌癥和一些其它疾病。衰老是一生中DNA損傷累積的結(jié)果,而DNA損傷累積也會(huì)引發(fā)癌癥、糖尿病、心血管疾病和阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性疾 病。文章指出,癌癥和衰老的根源是一樣的,可以說是同一基礎(chǔ)過程的兩種不同表現(xiàn)。
研究人員強(qiáng)調(diào),衰老研究的目的并不是消除皺紋,也不是不惜任何代價(jià)延長(zhǎng)壽命,而是旨在尋找治療靶標(biāo)以改善正常衰老時(shí)的人體健康。
一級(jí)指標(biāo):誘因
文章將九種衰老的分子指標(biāo)進(jìn)行了分級(jí):首要指標(biāo)(觸發(fā)因子)、機(jī)體對(duì)觸發(fā)因子的應(yīng)答、最終的功能性缺陷。這樣的分級(jí)非常重要,因?yàn)閷?duì)不同等級(jí)進(jìn)行干預(yù),會(huì)產(chǎn)生不同的效果。如果作用于基礎(chǔ)性的機(jī)制,就可以延緩許多器官和組織的衰老。
文章列舉的首要衰老指標(biāo)包括:基因組不穩(wěn)定、端粒縮短、表觀遺傳學(xué)改變、和蛋白內(nèi)穩(wěn)態(tài)喪失。
基因組不穩(wěn)定性是指,在內(nèi)因或外因的作用下,隨著時(shí)間推移而累積的基因缺陷。端粒是染色體末端的保護(hù)性結(jié)構(gòu),端粒縮短其實(shí)也屬于一種基因組不穩(wěn)定。但由于端 粒縮短在衰老中非常重要,因此文章將其獨(dú)立出來作為一種首要指標(biāo)。表觀遺傳學(xué)改變是指環(huán)境和生活經(jīng)歷對(duì)我們產(chǎn)生的影響。如果無法及時(shí)清除缺陷型的蛋白,就 會(huì)導(dǎo)致蛋白內(nèi)穩(wěn)態(tài)的喪失,引發(fā)衰老相關(guān)疾病。例如在阿爾茨海默癥中,無法清除的蛋白形成斑塊,導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。
二級(jí)指標(biāo):雙刃劍
對(duì)于上述觸發(fā)因素,機(jī)體會(huì)啟動(dòng)校正機(jī)制進(jìn)行應(yīng)答,而這些機(jī)制本身可能產(chǎn)生危害,文章將這類“雙刃劍”指標(biāo)分為第二級(jí)。當(dāng)細(xì)胞中出現(xiàn)太多缺陷時(shí),為了防止癌 癥,機(jī)體會(huì)通過細(xì)胞老化使其停止分裂。但細(xì)胞老化過度,就會(huì)造成組織或機(jī)體的衰老。此外,這一級(jí)的指標(biāo)還包括:與自由基相關(guān)的氧化損傷(線粒體功能障 礙)、代謝衍生機(jī)制(指熱量限制可延長(zhǎng)壽命的理論)。這兩個(gè)指標(biāo)一直處于衰老領(lǐng)域爭(zhēng)論的核心。
文章指出,所有證據(jù)都表明延長(zhǎng)壽命的秘訣,比 使用抗氧化藥物或減少食量要復(fù)雜得多。雖然大量的自由基可能有害,但它們的存在也會(huì)觸發(fā)保護(hù)性的應(yīng)答。研究人員堅(jiān)持認(rèn)為,沒有任何遺傳學(xué)證據(jù)能說明,增強(qiáng) 機(jī)體的抗氧化防御能夠延緩衰老。另外,雖然熱量限制在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有效,說明機(jī)體可能會(huì)因?yàn)闋I養(yǎng)不足而啟動(dòng)保護(hù)性機(jī)制,但研究人員斷言長(zhǎng)期過度的營養(yǎng)缺乏, 也同樣會(huì)引起疾病。
三級(jí)指標(biāo):“亡羊補(bǔ)牢”
機(jī)體在受到一二級(jí)指標(biāo)產(chǎn)生的損傷后,會(huì)盡力進(jìn)行補(bǔ)救,當(dāng)這種努力失敗時(shí),就會(huì)形成衰老研究中的第三紀(jì)指標(biāo)。例如,組織中的干細(xì)胞耗竭,導(dǎo)致無法進(jìn)行再生。或者細(xì)胞間通訊發(fā)生故障,引起炎癥等問題,而慢性炎癥與癌癥有關(guān)。
文章指出,衰老研究現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是,理解上述指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián),并尋找加以控制的方法。文章回顧了目前的一些治療靶標(biāo),并闡述了一些有望延緩衰老的方案。例如,有研究可以在小鼠體內(nèi)停止甚至逆轉(zhuǎn)端粒的縮短。
研究人員指出,我們?cè)诓痪玫膶砭陀型娱L(zhǎng)壽命。雖然說,通過治療減少或糾正基因組損傷,仍然是個(gè)遙遠(yuǎn)的目標(biāo)。但針對(duì)代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)的干預(yù)措施,可能更容易實(shí)施。
原文檢索:
Carlos López-Otín, Maria A. Blasco, Linda Partridge, Manuel Serrano, Guido Kroemer. The Hallmarks of Aging. Cell, 6 June 2013; DOI: 10.1016/j.cell.2013.05.039