重磅級(jí)成果解讀衰老的機(jī)制及抗衰老策略

我們都知道，火藥是我國(guó)古代偉大的四大發(fā)明之一，而從歷史上記載來(lái)看，火藥是中國(guó)古代的煉丹家們?cè)跒榈弁鯚捴啤安焕仙竦ぁ睍r(shí)被“意外”發(fā)明出來(lái)的，由此可見(jiàn)，早在遠(yuǎn)古時(shí)代人們就已經(jīng)開(kāi)始探索衰老的原因機(jī)制以及如何有效減緩衰老的方法了。截止到目前為止，盡管科學(xué)家們?cè)谒ダ项I(lǐng)域進(jìn)行了大量研究，但他們?nèi)匀徊⒉皇欠浅Ｇ宄ダ系臋C(jī)制，研究人員希望有一天能夠闡明衰老發(fā)生的原因，并提出抗衰老的策略。

那么引發(fā)衰老的機(jī)制到底是什么呢？近年來(lái)科學(xué)家們進(jìn)行了大量相關(guān)領(lǐng)域的研究，2013年發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Structural & Molecular Biology上的一篇研究報(bào)告中，來(lái)自海德堡大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)對(duì)發(fā)生在染色質(zhì)末端的生物過(guò)程進(jìn)行研究揭開(kāi)了細(xì)胞衰老的重要分子機(jī)制，文章中，研究人員重點(diǎn)對(duì)一種稱之為端粒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，研究者指出，利用實(shí)驗(yàn)性的方法在染色體末端改變RNA-DNA雜交分子的量，就可以加速或者降低細(xì)胞衰老的比率，相關(guān)研究成果為開(kāi)發(fā)和細(xì)胞衰老相關(guān)的器官衰竭和組織缺失技術(shù)提供了一定的思路[1]。2017年4月發(fā)表在Cell雜志上的一篇研究報(bào)告就指出，胰島素受體或與衰老之間存在一定關(guān)系，研究者發(fā)現(xiàn)，胰島素受體失活的小鼠的壽命要比野生型小鼠長(zhǎng)，而CHIP蛋白在其中發(fā)揮了重要的作用，通過(guò)對(duì)胰島素受體進(jìn)行泛素化修飾，CHIP能夠促進(jìn)受體的回收與降解，最終產(chǎn)生了抗衰老活性[2]。同一個(gè)月，加拿大麥克馬斯特大學(xué)的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物在小鼠體內(nèi)可引起衰老相關(guān)炎癥和過(guò)早死亡；老年小鼠腸道微生物組成失衡可能導(dǎo)致腸道滲漏，向體內(nèi)釋放引發(fā)炎癥的細(xì)菌產(chǎn)物，進(jìn)而損害免疫功能和減少壽命[3]。2017年8月，刊登在Cell Reports雜志上的一篇研究報(bào)告中，研究人員以秀麗隱桿線蟲(chóng)作為模式生物進(jìn)行研究，他們將一天大的線蟲(chóng)置于紫外光下?lián)p傷它的DNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些年輕的線蟲(chóng)竟然表現(xiàn)出與年老線蟲(chóng)驚人的相似表型，研究結(jié)果表明，DNA的損傷會(huì)導(dǎo)致線蟲(chóng)機(jī)體快速衰老[4]。

此前，來(lái)自韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，RNA的質(zhì)量控制能夠影響機(jī)體的衰老過(guò)程，文章中研究人員重點(diǎn)研究了一種典型的RNA質(zhì)量控制機(jī)制—無(wú)義介導(dǎo)的 mRNA 降解（NMD）而且他們**發(fā)現(xiàn)，秀麗隱桿線蟲(chóng)集體中的NMD活性會(huì)隨著衰老的發(fā)生而降低，這就闡明了RNA質(zhì)量控制（NMD）與長(zhǎng)壽之間存在一定關(guān)聯(lián)[5]。2017年11月刊登在國(guó)際雜志Nature上的一篇研究報(bào)告中，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家們基于對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)的基因研究發(fā)現(xiàn)了一條會(huì)影響衰老速度的信號(hào)傳導(dǎo)通路，文章中，研究人員觀察了雄性秀麗隱桿線蟲(chóng)在衰老過(guò)程中的交配、進(jìn)食和運(yùn)動(dòng)能力的退化情況，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了rgba-1和npr-28兩個(gè)基因發(fā)生了突變，這些遺傳變異能夠調(diào)節(jié)線蟲(chóng)的衰老過(guò)程[6]。2018年5月，來(lái)自明尼蘇達(dá)大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)對(duì)100多類哺乳動(dòng)物基因組中25000個(gè)基因進(jìn)行分析，比較名為啟動(dòng)子的表觀遺傳控制區(qū)域，發(fā)現(xiàn)了一種特殊信號(hào)或能有效識(shí)別出進(jìn)行長(zhǎng)壽進(jìn)化選擇的特殊基因，研究人員希望能利用大規(guī)模的比較基因組學(xué)技術(shù)來(lái)深入理解諸如機(jī)體衰老等多種生理學(xué)特征發(fā)生的分子機(jī)制[7]。同一個(gè)月，刊登在國(guó)際雜志Cell Metabolism上的研究報(bào)告中，斯德哥爾摩大學(xué)的科學(xué)家們闡明了細(xì)胞功能與控制機(jī)體衰老相關(guān)聯(lián)的分子機(jī)制，研究者發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞器之間“交流”的日益惡化或許是引發(fā)機(jī)體衰老的重要原因[8]。

2018年7月，刊登在Scientific Reports雜志上的一項(xiàng)最新研究顯示，多次懷孕的女性機(jī)體的細(xì)胞或許更加容易衰老，研究者指出，每經(jīng)歷過(guò)一次懷孕都會(huì)使女性的細(xì)胞衰老0.5-2歲；而且正處于懷孕階段的女性其細(xì)胞則比預(yù)期要年輕一些。通過(guò)查閱歷史記錄以及流行病學(xué)的記錄，作者們發(fā)現(xiàn)擁有多個(gè)子女的女性相比其它女性壽命更短，而且患有的疾病類型也不相同[9]。8月刊登在國(guó)際雜志Science上的一篇研究報(bào)告中，來(lái)自冰島和美國(guó)的研究人員通過(guò)研究進(jìn)行了一項(xiàng)特殊的血清調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了能參與機(jī)體衰老過(guò)程的多個(gè)蛋白網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)研究結(jié)果為闡明機(jī)體衰老的分子機(jī)制提供了新的線索[10]。

科學(xué)家們通過(guò)大量研究闡明了引發(fā)機(jī)體衰老的分子機(jī)制，那么如何有效預(yù)防或減緩機(jī)體衰老呢？2015年來(lái)自美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的研究者們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期遵循地中海式的飲食習(xí)慣能夠避免大腦萎縮，有限減緩大腦衰老。2017年11月發(fā)表在Food Chemistry雜志上的一篇研究報(bào)告中，研究人員發(fā)現(xiàn)，蘑菇中含有的高水平抗氧化劑：麥角硫因和谷胱甘肽，能夠幫助有效抵御機(jī)體衰老促進(jìn)機(jī)體健康[11]。同一個(gè)月發(fā)表在Journal of Experimental Medicine期刊上的研究報(bào)告中，來(lái)自格拉斯通研究所的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，靶向抗衰老蛋白SIRT1有望讓免疫細(xì)胞返老還童，研究者指出，基于對(duì)SIRT1在T細(xì)胞衰老中發(fā)揮的重要作用的理解有望幫助鑒定出兩個(gè)潛在的新藥物靶標(biāo)，這樣就能幫助開(kāi)發(fā)出增強(qiáng)SIRT1活性的新藥物，從而讓成熟的細(xì)胞毒性T細(xì)胞恢復(fù)青春或阻止它們過(guò)快地進(jìn)入一種較高的毒性狀態(tài)[12]。2018年1月發(fā)表在Nature雜志上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自來(lái)自中國(guó)溫州醫(yī)科大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們解析出了一種被稱作α-Klotho的蛋白的分子結(jié)構(gòu)，同時(shí)研究者還闡明了該蛋白如何協(xié)助傳遞一種延緩衰老的激素信號(hào)，文章中，研究者闡明了α-Klotho蛋白如何協(xié)助FGF23介導(dǎo)其給機(jī)體帶來(lái)的抗衰老作用[13]。

很多研究人員都發(fā)現(xiàn)，終生規(guī)律運(yùn)動(dòng)或許是保持年輕、延緩衰老最簡(jiǎn)單的方法，此外，鍛煉也能有效減緩機(jī)體的衰老進(jìn)程[14-15]。2018年4月，中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，低劑量的二甲雙胍可通過(guò)上調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶7（GPx7）的表達(dá)延緩正常人類細(xì)胞的衰老進(jìn)程，相關(guān)研究結(jié)果或?yàn)楦深A(yù)人類衰老提供了新的潛在靶點(diǎn)和新思路[16]。同月，來(lái)自美國(guó)的研究人員研究證實(shí)，在兩年內(nèi)將熱量攝入量減少15％能夠有效延緩機(jī)體衰老和代謝，并阻止年齡相關(guān)疾病的發(fā)生[17]。2018年7月發(fā)表在Scientific Reports雜志上的一篇研究報(bào)告中，來(lái)自美國(guó)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，Na/K-ATP酶氧化擴(kuò)增環(huán)（NAKL）或需密切參與了機(jī)體衰老的過(guò)程，而且可能作為抗衰老干預(yù)的靶標(biāo)，相關(guān)研究結(jié)果或能幫助研究人員開(kāi)發(fā)抗衰老的新型療法[18]。2018年8月，來(lái)自國(guó)外的研究人員指出，通過(guò)藥物處理就能扭轉(zhuǎn)人類細(xì)胞衰老的趨勢(shì)，文章中，研究人員利用靶向線粒體的藥物刺激實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中培養(yǎng)的血管內(nèi)皮細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，藥物處理能夠使下?lián)芩ダ系某潭冉档?0%，此外研究者還發(fā)現(xiàn)兩種細(xì)胞內(nèi)分裂因子對(duì)于內(nèi)皮細(xì)胞的衰老進(jìn)程具有重要的影響[19]。

盡管目前科學(xué)家們?cè)谒ダ蠙C(jī)制及抗衰老領(lǐng)域取得了多項(xiàng)研究成果，但研究人員認(rèn)為，后期他們還需要投入更多經(jīng)歷闡明誘發(fā)機(jī)體衰老的分子機(jī)制，并以相關(guān)研究結(jié)果為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)延緩機(jī)體衰老，讓人類永葆青春的新型策略。