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人為什么會(huì)變老?

人到底為什么會(huì)變老呢?要怎么延緩衰老呢?近日Cell上發(fā)表了一篇關(guān)于衰老研究的綜述文章,來看看科學(xué)家們關(guān)于衰老的說法。

衰老的特征是生理完整的漸進(jìn)性喪失,進(jìn)而導(dǎo)致功能受損和易死性增加。這種退化是人類主要的疾病的一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子(如腫瘤、糖尿病、心血管疾病和神經(jīng)退行性疾病等)。在過去數(shù)十年里衰老研究取得了空前發(fā)展,尤其是通過遺傳學(xué)途徑和生物化學(xué)過程的日益進(jìn)步,至少在一定程度上控制住了衰老率。

衰老是新陳代謝的結(jié)果

文章綜述了9個(gè)衰老的關(guān)鍵代謝特征,這9個(gè)特征又被分為三類,都與細(xì)胞的新陳代謝緊密相關(guān)。其中分子損傷是老化的潛在原因,分子損傷的標(biāo)志特征有基因組不穩(wěn)定,端粒磨損,表觀遺傳改變蛋白內(nèi)穩(wěn)態(tài)破壞;另一組拮抗的調(diào)控特征在低水平的時(shí)候可以保護(hù)機(jī)體免受破壞和營(yíng)養(yǎng)缺乏的影響,但在高水平時(shí)對(duì)機(jī)體有害,包括營(yíng)養(yǎng)感知失調(diào)線粒體功能障礙細(xì)胞衰老;最后,干細(xì)胞耗竭胞間通訊改變是衰老的罪魁禍?zhǔn)?,?dāng)累積的損傷不能被機(jī)體自我修復(fù)時(shí)就會(huì)導(dǎo)致衰老。

這9個(gè)代謝特征是目前關(guān)于衰老研究的前沿?zé)狳c(diǎn),其中又以細(xì)胞自噬線粒體氧化相關(guān)研究最熱門,剖析這些候選特征的關(guān)聯(lián)性以及他們對(duì)衰老的貢獻(xiàn)度,最終尋找藥物作用靶標(biāo)而改善人類健康是對(duì)于科研人員的一大挑戰(zhàn)。

圖1 關(guān)于衰老的9個(gè)代謝標(biāo)志

對(duì)于不做這方面研究的普通讀者,我們可以這樣理解:當(dāng)我們變老的時(shí)候,DNA會(huì)更容易受損和出錯(cuò),細(xì)胞的新陳代謝效率會(huì)降低,機(jī)體清除壞死細(xì)胞的速率會(huì)下降。這些不良的影響就像壓力一樣會(huì)慢慢增加,日積月累地身體就不能維持健康了。

哪些措施可以延緩衰老?

雖然我們還不能阻止衰老,但目前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些代謝干預(yù)方法能減緩衰老,換句話說就是延長(zhǎng)壽命,包括飲食調(diào)控、限制熱量、限制氨基酸攝入鍛煉、限制營(yíng)養(yǎng)信號(hào)傳導(dǎo)(如雷帕霉素)、二甲雙胍等等。

表1 代謝干預(yù)延長(zhǎng)小鼠壽命的文章

1、飲食結(jié)構(gòu)

如果說衰老是代謝問題引起的,那么飲食調(diào)控可以影響壽命就不奇怪了,有研究發(fā)現(xiàn)“地中海飲食”對(duì)于延長(zhǎng)壽命有一定好處。這種以蔬菜、水果、谷物、豆類、魚類為主,并強(qiáng)調(diào)盡可能少的攝入飽和脂肪酸的飲食結(jié)構(gòu),能夠減少整體人群中發(fā)生某些慢性疾病、心血管疾病和認(rèn)知障礙的幾率。

同時(shí)還有研究發(fā)現(xiàn)地中海飲食可以延長(zhǎng)端粒的長(zhǎng)度!端粒是染色體末端的一種重復(fù)序列,其對(duì)于保護(hù)基因組DNA末端有著重要的作用。染色體端粒的長(zhǎng)度常常被認(rèn)為是生物衰老程度的標(biāo)志物。近年有研究表明,端粒的長(zhǎng)度是可以修飾的,而飲食就是可以影響端粒長(zhǎng)度的一個(gè)重要因素。但即使是同樣堅(jiān)持食用地中海式飲食的人群中,不同個(gè)體間還有許多重要地健康因素(如生活習(xí)慣和環(huán)境)存在著不同,這一結(jié)果雖然有趣,但還需要進(jìn)一步的研究。

圖2 地中海飲食結(jié)構(gòu)

2、限制熱量攝入

限制熱量攝入(CR)的意思是在不會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)不良的前提下,盡量少攝入熱量。這是在目前為止,在所有關(guān)于壽命研究的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)(從酵母菌到非人類的靈長(zhǎng)類動(dòng)物)中都證實(shí)可以延長(zhǎng)壽命的調(diào)控手段。CR有一系列的好處,比如通過CR調(diào)控減重可以減輕肥胖的并發(fā)癥;可以消除內(nèi)臟的白色脂肪(這種脂肪尤其有害);可以在體內(nèi)形成高效的自我吞噬誘導(dǎo)物,起到多重抗曬老作用(促進(jìn)細(xì)胞的高效調(diào)控,改善免疫功能,抑制惡性轉(zhuǎn)變等)。

限制熱量其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是飲食要有規(guī)律,不要暴飲暴食,每天空腹一段時(shí)間也有一定好處。

3、加強(qiáng)鍛煉

鍛煉身體與長(zhǎng)壽息息相關(guān),毫無疑問也是抗衰老的手段,鍛煉甚至可以影響到上文提到的全部9種代謝過程。定期的鍛煉宏觀上可以降低疾病發(fā)病率和死亡率,分子水平上可以提高乙酰膽堿,谷氨酸、天冬氨酸的水平,降低乙酰輔酶a水平,從而影響細(xì)胞內(nèi)一系列衰老調(diào)控過程。

圖3 延長(zhǎng)壽命的代謝干預(yù)方法

雖然我們已經(jīng)慢慢清楚了衰老的原因,但很多研究還是建立在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,關(guān)于人類樣本的研究還是太少。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些干預(yù)措施對(duì)于減緩衰老有益,但細(xì)節(jié)還是模糊的,有興趣的人可以下載這篇綜述的全文,參考文獻(xiàn)處有全文鏈接。

人終究會(huì)變老,出于對(duì)死亡的未知和恐懼,不老不死似乎是人類亙古以來的幻想。文學(xué)家在藝術(shù)作品中展開關(guān)于長(zhǎng)壽的想象,科學(xué)家在現(xiàn)實(shí)中也在不斷探索生命的極限。現(xiàn)在全球老齡化加速,希望有越來越多的公共衛(wèi)生和生物學(xué)研究能關(guān)注衰老問題,幫助人們健康過渡到老齡化社會(huì)。

但對(duì)于我們普通人來說,其實(shí)無論分子機(jī)制如何,不健康的飲食、不良的生活習(xí)慣、缺乏鍛煉才是加速我們衰老的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

參考文獻(xiàn)

Metabolic Control of Longevity. DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.07.031

注:文章由生物科學(xué)人原創(chuàng),如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系微信公眾號(hào)“生物科學(xué)人”。

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