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科学家揭秘:人会衰老的九大原因

编译/张妮

近期一篇论文列出了目前科学家已知的九大老化机理。(ShutterStock)

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最近刊登在《细胞》杂志上的一篇论文,列出了目前科学家已知的九大老化机理。研究者们认为,如果能找到所有这些老化问题背后的操控因素,人类就可能实现抗衰老的突破。

人类老化的九大原因

一、DNA出错

当人体老化时,DNA开始出现错误。DNA在复制过程中不一定完美,有的部分复制得不完全相同,会出现增减。DNA的修复机制不一定都能捕捉到这些错误。

基因遗传码就像身体的“指令总指挥”,当错误累积到某个阶段,指令将变得不明确甚至出错,就会导致细胞癌变。

科学家们在老化的组织中,观察到很多基因码的错误。如果研究者们能提升人体“DNA修复机制”的性能,就能延缓衰老

二、基因表征出错

细胞中的一组蛋白负责把基因码“翻译”成生物体外在的表象特征,比如皮肤的细胞和大脑的细胞有着很大的不同,尽管它们都是接受同一套DNA码指令而生成的。

但随着身体的老化,附着于DNA的蛋白的精确度会降低,有时指令传达的就有偏差,甚至出错。

科学家们发现,如果能修复这些基因表征错误,就能改善神经老化问题。在老鼠的实验中已看到了效果,改善了老鼠的记忆。

三、端粒变短

端粒是DNA链两端的“帽状”结构,科学家们打比方说,它们就像鞋带两端的塑料封头,保护鞋带免于磨损。

研究显示,每次细胞的分裂都会使端粒变短。当端粒消失时,染色体将变得不稳定,各种问题都会出现。最明显的问题是染色体将不能正确地被复制,这些异常通常会杀死某些细胞,或让它们成为危险细胞。

科学家们已经找到通过一种酶延长老鼠体内端粒的办法。一份研究称,这能延长老鼠的寿命。当研究人员缩短老鼠的端粒后,发现老鼠的寿命也缩短了。

四、蛋白损失稳定性和精准度

我们细胞中不断产生著各种蛋白质,它们控制着细胞中的各种功能——物资运输、信息传递、各类生化进程的开启和关闭,并为细胞提供结构性支持。

因为旧的蛋白质会失去原本的功能,所以蛋白质得不断回收、更新。但是随着机体的老化,我们的身体逐渐失去消化旧蛋白的能力。

如果这些旧蛋白不能得到清理,它们将累积并导致毒素。阿兹海默症的一个主要特点就是,β-淀粉样蛋白在脑中累积,导致神经细胞受损。

五、正常细胞变成“僵尸细胞”

当细胞遇到压力受损后,有时它们会变成“僵尸细胞”,意即它们既失去了分裂更新的能力,又死不掉。这些细胞会影响周围的正常细胞,导致机体炎症。

这些“半死不活”的细胞会随着年龄的增长不断在体内累积。研究显示,通过去除老鼠体内这些“僵尸细胞”,能够逆转老鼠的老化;反之,如果像老鼠体内注入这种没有活力的细胞,就会让老鼠衰弱或产生炎症等现象,影响整体健康。

目前药物学家研发了多种这类能够减少机体内老化细胞的药物,以期治疗多种衰老相关的病症。

六、“能量工厂”出故障

线粒体负责把氧气和血液变成能量。随着身体的老化,这些微小的“能量加工厂”逐渐失效或出现故障。比如会产生变异形式的氧气,会损害DNA和蛋白质。

6月发表在《自然》杂志上的一篇研究显示,科学家们通过恢复线粒体的功能,减少了老鼠的皱纹。

七、新陈代谢失调

细胞必需不断自行调整来适应身体吸收的营养。因此一旦细胞对营养的感应度降低,就会影响自我平衡的能力。

随着身体的老化,细胞对葡萄糖和脂肪摄取量的感应度降低,导致一些脂肪和糖分不能得到充分加工。这将阻碍胰岛素的通路,因此与衰老相关的糖尿病较为普遍——因为老化的机体不能适当地分解摄取的食物。

八、器官组织停止修复和更新

任何器官组织都在不断更新,但是更新的速度随着老化而减慢,于是受损的组织不断累积。

干细胞能够发育成各类不同的细胞组织。但随着年龄增长,干细胞也逐渐疲乏,失去原本的活力,这意味着不能像年轻的机体一样快速分裂和修复等待修复的组织细胞。

九、细胞之间的通信机制受损

一个机体要协调运作,少不了细胞之间频繁的通信。它们通过血液和免疫系统传递信号。但是老化机体中细胞的通信性能会降低,有的细胞回应缓慢,导致一些能引发炎症的僵尸细胞的产生。而炎症的产生又将进一步阻碍健康细胞之间的通信。

细胞之间通信受阻,又导致免疫系统无法有效地清除病原体和僵尸细胞。

探索老化机理之间相关性

科学家们目前还不了解这些不同的老化问题之间的联系。

这份论文的作者之一Manuel Serrano告诉在线新闻平台《商业内幕》(Business Insider),很多科学家都在研究它们之间的关系。一旦能够找到老化背后的根本原因,科学家将能研发出更有效的抗衰老药物和治疗衰老相关的疾病。

密歇根大学格伦老化研究中心(Glenn Center of Ageing Research)的负责人Richard Miller也认为,在控制老化课题的研究上,真正的挑战在于找到这些老化问题互相之间的相关性。◇

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责任编辑:朱涵儒

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