我們都知道,火藥是我國古代偉大的四大發(fā)明之一,而從歷史上記載來看,火藥是中國古代的煉丹家們在為帝王煉制“不老神丹”時被“意外”發(fā)明出來的,由此可見,早在遠古時代人們就已經(jīng)開始探索衰老的原因機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)家們在衰老領(lǐng)域進行了大量研究,但他們?nèi)匀徊⒉皇欠浅G宄ダ系臋C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)衰老的機制到底是什么呢?近年來科學(xué)家們進行了大量相關(guān)領(lǐng)域的研究,2013年發(fā)表在國際雜志Nature Structural & Molecular Biology上的一篇研究報告中,來自海德堡大學(xué)的科學(xué)家們通過對發(fā)生在染色質(zhì)末端的生物過程進行研究揭開了細(xì)胞衰老的重要分子機制,文章中,研究人員重點對一種稱之為端粒的結(jié)構(gòu)進行深入研究,研究者指出,利用實驗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,而CHIP蛋白在其中發(fā)揮了重要的作用,通過對胰島素受體進行泛素化修飾,CHIP能夠促進受體的回收與降解,最終產(chǎn)生了抗衰老活性[2]。同一個月,加拿大麥克馬斯特大學(xué)的研究人員通過研究發(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告中,研究人員以秀麗隱桿線蟲作為模式生物進行研究,他們將一天大的線蟲置于紫外光下?lián)p傷它的DNA,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些年輕的線蟲竟然表現(xiàn)出與年老線蟲驚人的相似表型,研究結(jié)果表明,DNA的損傷會導(dǎo)致線蟲機體快速衰老[4]。
此前,來自韓國浦項科技大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),RNA的質(zhì)量控制能夠影響機體的衰老過程,文章中研究人員重點研究了一種典型的RNA質(zhì)量控制機制—無義介導(dǎo)的 mRNA 降解(NMD)而且他們首次發(fā)現(xiàn),秀麗隱桿線蟲集體中的NMD活性會隨著衰老的發(fā)生而降低,這就闡明了RNA質(zhì)量控制(NMD)與長壽之間存在一定關(guān)聯(lián)[5]。2017年11月刊登在國際雜志Nature上的一篇研究報告中,來自中國科學(xué)院的科學(xué)家們基于對秀麗隱桿線蟲的基因研究發(fā)現(xiàn)了一條會影響衰老速度的信號傳導(dǎo)通路,文章中,研究人員觀察了雄性秀麗隱桿線蟲在衰老過程中的交配、進食和運動能力的退化情況,同時發(fā)現(xiàn)了rgba-1和npr-28兩個基因發(fā)生了突變,這些遺傳變異能夠調(diào)節(jié)線蟲的衰老過程[6]。2018年5月,來自明尼蘇達大學(xué)的科學(xué)家們通過對100多類哺乳動物基因組中25000個基因進行分析,比較名為啟動子的表觀遺傳控制區(qū)域,發(fā)現(xiàn)了一種特殊信號或能有效識別出進行長壽進化選擇的特殊基因,研究人員希望能利用大規(guī)模的比較基因組學(xué)技術(shù)來深入理解諸如機體衰老等多種生理學(xué)特征發(fā)生的分子機制[7]。同一個月,刊登在國際雜志Cell Metabolism上的研究報告中,斯德哥爾摩大學(xué)的科學(xué)家們闡明了細(xì)胞功能與控制機體衰老相關(guān)聯(lián)的分子機制,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)機體衰老的重要原因[8]。
2018年7月,刊登在Scientific Reports雜志上的一項最新研究顯示,多次懷孕的女性機體的細(xì)胞或許更加容易衰老,研究者指出,每經(jīng)歷過一次懷孕都會使女性的細(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月刊登在國際雜志Science上的一篇研究報告中,來自冰島和美國的研究人員通過研究進行了一項特殊的血清調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了能參與機體衰老過程的多個蛋白網(wǎng)絡(luò),相關(guān)研究結(jié)果為闡明機體衰老的分子機制提供了新的線索[10]。
科學(xué)家們通過大量研究闡明了引發(fā)機體衰老的分子機制,那么如何有效預(yù)防或減緩機體衰老呢?2015年來自美國哥倫比亞大學(xué)的研究者們通過研究發(fā)現(xiàn),長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體衰老促進機體健康[11]。同一個月發(fā)表在Journal of Experimental Medicine期刊上的研究報告中,來自格拉斯通研究所的科學(xué)家們通過研究發(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潛在的新藥物靶標(biāo),這樣就能幫助開發(fā)出增強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)青春或阻止它們過快地進入一種較高的毒性狀態(tài)[12]。2018年1月發(fā)表在Nature雜志上的一項研究報告中,來自來自中國溫州醫(yī)科大學(xué)等機構(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,文章中,研究者闡明了α-Klotho蛋白如何協(xié)助FGF23介導(dǎo)其給機體帶來的抗衰老作用[13]。
很多研究人員都發(fā)現(xiàn),終生規(guī)律運動或許是保持年輕、延緩衰老最簡單的方法,此外,鍛煉也能有效減緩機體的衰老進程[14-15]。2018年4月,中國科學(xué)院的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn),低劑量的二甲雙胍可通過上調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)谷胱甘肽過氧化物酶7(GPx7)的表達延緩正常人類細(xì)胞的衰老進程,相關(guān)研究結(jié)果或為干預(yù)人類衰老提供了新的潛在靶點和新思路[16]。同月,來自美國的研究人員研究證實,在兩年內(nèi)將熱量攝入量減少15%能夠有效延緩機體衰老和代謝,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告中,來自美國的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn),Na/K-ATP酶氧化擴增環(huán)(NAKL)或需密切參與了機體衰老的過程,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發(fā)抗衰老的新型療法[18]。2018年8月,來自國外的研究人員指出,通過藥物處理就能扭轉(zhuǎn)人類細(xì)胞衰老的趨勢,文章中,研究人員利用靶向線粒體的藥物刺激實驗室環(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)分裂因子對于內(nèi)皮細(xì)胞的衰老進程具有重要的影響[19]。
盡管目前科學(xué)家們在衰老機制及抗衰老領(lǐng)域取得了多項研究成果,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)機體衰老的分子機制,并以相關(guān)研究結(jié)果為基礎(chǔ)開發(fā)延緩機體衰老,讓人類永葆青春的新型策略。
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