三十年前,人們在線蟲研究中認識到:對于某些生物來說,只需要幾個基因就能將壽命延長兩倍。此后伴隨著人類文明進程的話題“抗衰老”研究迎來了新的黃金時期。
日前《Cell》刊登了一篇來自歐洲科學家關(guān)于衰老研究的詳盡綜述。文中列舉了目前哺乳動物衰老研究中的全部九種分子指標,并探討了這些指標的抗衰老潛力,同時也澄清了該領(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證據(jù),對衰老研究進行系統(tǒng)回顧和梳理。文章認為,理解和研究衰老也有助于人們對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。
一級指標:誘因
文章將九種衰老的分子指標進行了分級:首要指標(觸發(fā)因子)、機體對觸發(fā)因子的應(yīng)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(chǎn)生不同的效果。如果作用于基礎(chǔ)性的機制,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包括:基因組不穩(wěn)定、端??s短、表觀遺傳學改變、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,隨著時間推移而累積的基因缺陷。端粒是染色體末端的保護性結(jié)構(gòu),端??s短其實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,因此文章將其獨立出來作為一種首要指標。表觀遺傳學改變是指環(huán)境和生活經(jīng)歷對我們產(chǎn)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(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,導致神經(jīng)元死亡。
二級指標:雙刃劍
對于上述觸發(fā)因素,機體會啟動校正機制進行應(yīng)答,而這些機制本身可能產(chǎn)生危害,文章將這類“雙刃劍”指標分為第二級。當細胞中出現(xiàn)太多缺陷時,為了防止癌癥,機體會通過細胞老化使其停止分裂。但細胞老化過度,就會造成組織或機體的衰老。此外,這一級的指標還包括:與自由基相關(guān)的氧化損傷(線粒體功能障礙)、代謝衍生機制(指熱量限制可延長壽命的理論)。這兩個指標一直處于衰老領(lǐng)域爭論的核心。
文章指出,所有證據(jù)都表明延長壽命的秘訣,比使用抗氧化藥物或減少食量要復雜得多。雖然大量的自由基可能有害,但它們的存在也會觸發(fā)保護性的應(yīng)答。研究人員堅持認為,沒有任何遺傳學證據(jù)能說明,增強機體的抗氧化防御能夠延緩衰老。另外,雖然熱量限制在動物實驗中有效,說明機體可能會因為營養(yǎng)不足而啟動保護性機制,但研究人員斷言長期過度的營養(yǎng)缺乏,也同樣會引起疾病。
三級指標:“亡羊補牢”
機體在受到一二級指標產(chǎn)生的損傷后,會盡力進行補救,當這種努力失敗時,就會形成衰老研究中的第三紀指標。例如,組織中的干細胞耗竭,導致無法進行再生。或者細胞間通訊發(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,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,我們在不久的將來就有望延長壽命。雖然說,通過治療減少或糾正基因組損傷,仍然是個遙遠的目標。但針對代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)的干預措施,可能更容易實施。