《細(xì)胞》最新研究:人類生物年齡可在短期內(nèi)逆轉(zhuǎn),壓力恢復(fù)是關(guān)鍵

2023-04-22 07:58:14
澎湃新聞 發(fā)布時(shí)間:2023/4/22 8:03:57
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《細(xì)胞》最新研究:人類生物年齡可在短期內(nèi)逆轉(zhuǎn),壓力恢復(fù)是關(guān)鍵

 

·在一定程度上,影響生物年齡的重要因素是壓力。嚴(yán)重的壓力會(huì)增加生物年齡,從而提高死亡率。從壓力中恢復(fù)的能力可能是長(zhǎng)壽的重要決定因素。

衰老或許可逆?

最新研究顯示,人類和小鼠的生物年齡(根據(jù)正常人體生理學(xué)和解剖學(xué)的發(fā)育狀態(tài)所推斷出來(lái)的年齡,表明人體的組織結(jié)構(gòu)和生理功能的實(shí)際狀態(tài))是流動(dòng)的,即在應(yīng)對(duì)各種壓力時(shí)它會(huì)迅速增加,但在壓力恢復(fù)后則可以逆轉(zhuǎn)。不過(guò)這些變化發(fā)生在幾天或幾個(gè)月相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)。

該研究文章——《Biological age is increased by stress and restored upon recovery》已于當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月21日發(fā)表在《細(xì)胞-代謝》(Cell Metabolism)雜志上。

“研究結(jié)果表明,在一定程度上,影響生物年齡的重要因素是壓力。嚴(yán)重的壓力會(huì)增加生物年齡,從而提高死亡率?!闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院(Harvard Medical School)附屬布列根和婦女醫(yī)院(Brigham and Women’s Hospital)的Vadim Gladyshev說(shuō),“這表明,降低生物年齡可以降低死亡率,從壓力中恢復(fù)的能力可能是長(zhǎng)壽的重要決定因素。另一方面,生物年齡可能是評(píng)估生理壓力及其緩解情況的一個(gè)有用參數(shù)。”

“這一發(fā)現(xiàn)對(duì)生物年齡在生命過(guò)程中單向上升的傳統(tǒng)概念提出了挑戰(zhàn)。”論文共同通訊作者、美國(guó)杜克大學(xué)(Duke University)醫(yī)學(xué)院的James White說(shuō),“以前的研究已經(jīng)暗示了生物年齡可能存在短期波動(dòng),但這種變化是否可逆還未被探索。關(guān)鍵是,這些變化的觸發(fā)因素也是未知的?!?/p>

生物年齡在壓力作用下有所變大,但壓力緩解后,又在短時(shí)間內(nèi)減小。圖片來(lái)源:《細(xì)胞-代謝》

Gladyshev也表示:“盡管人們普遍認(rèn)為生物年齡至少在某種程度上是可以改變的,但生物年齡可逆變化的程度,以及引發(fā)這種變化的因素仍然未知。”

研究表示,長(zhǎng)期以來(lái),我們一直認(rèn)為總體來(lái)看,生物體的生物年齡是穩(wěn)步增加的,不過(guò)它并非一定隨實(shí)際年齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)——個(gè)體在生理上可能比實(shí)際年齡更老或更年輕。此外,越來(lái)越多的動(dòng)物模型和人類證據(jù)表明,生物年齡可能受到疾病、藥物治療、生活方式改變和環(huán)境暴露等因素的影響。

研究人員舉例:比如,在人類或小鼠接受重大手術(shù)、懷孕時(shí),或者在新冠期間,生物年齡都發(fā)生了短暫的變化:參與試驗(yàn)的患者在接受緊急手術(shù)后,生物年齡會(huì)急劇增加,然而,在手術(shù)后的幾天內(nèi),這種增加又逐漸消失,生物年齡便會(huì)恢復(fù)到基線水平。同樣,懷孕的參與者也經(jīng)歷了不同速度和程度的產(chǎn)后生物年齡恢復(fù)。而德國(guó)藥企BioNTech研發(fā)的托珠單抗(tocilizumab)免疫抑制藥物,則有助于新冠患者生物年齡的恢復(fù)。

試驗(yàn)中,研究人員通過(guò)利用DNA甲基化時(shí)鐘(表觀遺傳衰老時(shí)鐘,一種建立在DNA甲基化標(biāo)記基礎(chǔ)上的評(píng)估方法,可以準(zhǔn)確地量化與年齡相關(guān)的表型和結(jié)果),來(lái)觀察整個(gè)基因組中各位點(diǎn)的甲基化水平,如何隨著年齡變化而變化。

他們測(cè)量了小鼠在各種壓力刺激下生物年齡的波動(dòng):研究人員通過(guò)手術(shù)將3個(gè)月大和20個(gè)月大的小鼠配對(duì)在一起。結(jié)果顯示,小鼠的生物年齡可能在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)增加,以應(yīng)對(duì)壓力,但這種增加是短暫的,且壓力緩解后,生物年齡又會(huì)重新變小,趨于基線。

文章第一作者、哈佛醫(yī)學(xué)院附屬布列根和婦女醫(yī)院的Jesse Poganik說(shuō):“接觸老化血液后,幼鼠生物年齡會(huì)增加,這與之前的報(bào)道一致,即異體慢性血液交換過(guò)程會(huì)出現(xiàn)年齡變化,不過(guò)這種變化的可逆性還未見報(bào)道。根據(jù)這項(xiàng)新研究,我們能假設(shè)隨著情況不斷變化,生物年齡也會(huì)相應(yīng)發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變?!?/p>

此外,該研究發(fā)現(xiàn),在短時(shí)間內(nèi)人類生物年齡可能會(huì)經(jīng)歷快速變化,但人類DNA甲基化第一代時(shí)鐘檢測(cè)這種變化的靈敏度并不高。因此,Gladyshev說(shuō):“這些數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了選擇適合的DNA甲基化時(shí)鐘至關(guān)重要?!?/p>

研究人員同時(shí)表示,雖然研究揭示了在生物衰老過(guò)程中的一些變化,不過(guò)也存在著局限性。比如目前研究主要依靠DNA甲基化時(shí)鐘來(lái)推斷生物年齡,因?yàn)檫@是現(xiàn)在可用的最好方法。隨著老化標(biāo)志物領(lǐng)域的持續(xù)擴(kuò)展,研究希望其他與DNA甲基化時(shí)鐘媲美,或超越其功效的生物標(biāo)志物能進(jìn)一步確認(rèn)研究結(jié)論。此外,因?yàn)椴⒉皇撬兄黧w的生物年齡恢復(fù)速度或程度都相同,所以在探究生物年齡的短期波動(dòng),和終身生物衰老的關(guān)系方面,研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

“我們的研究揭示了衰老動(dòng)態(tài)新層面?!盬hite說(shuō),“一個(gè)關(guān)鍵的未來(lái)研究領(lǐng)域是:探究生物年齡的短暫波動(dòng),將會(huì)對(duì)整個(gè)生命過(guò)程做出什么貢獻(xiàn)。未來(lái)的研究還會(huì)將成功恢復(fù)生物年齡和改善臨床結(jié)果聯(lián)系起來(lái)?!?/p>

 
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·在一定程度上,影響生物年齡的重要因素是壓力。嚴(yán)重的壓力會(huì)增加生物年齡,從而提高死亡率。從壓力中恢復(fù)的能力可能是長(zhǎng)壽的重要決定因素。

衰老或許可逆?


(相關(guān)資料圖)

最新研究顯示,人類和小鼠的生物年齡(根據(jù)正常人體生理學(xué)和解剖學(xué)的發(fā)育狀態(tài)所推斷出來(lái)的年齡,表明人體的組織結(jié)構(gòu)和生理功能的實(shí)際狀態(tài))是流動(dòng)的,即在應(yīng)對(duì)各種壓力時(shí)它會(huì)迅速增加,但在壓力恢復(fù)后則可以逆轉(zhuǎn)。不過(guò)這些變化發(fā)生在幾天或幾個(gè)月相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)。

該研究文章——《Biological age is increased by stress and restored upon recovery》已于當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月21日發(fā)表在《細(xì)胞-代謝》(Cell Metabolism)雜志上。

“研究結(jié)果表明,在一定程度上,影響生物年齡的重要因素是壓力。嚴(yán)重的壓力會(huì)增加生物年齡,從而提高死亡率?!闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院(Harvard Medical School)附屬布列根和婦女醫(yī)院(Brigham and Women’s Hospital)的Vadim Gladyshev說(shuō),“這表明,降低生物年齡可以降低死亡率,從壓力中恢復(fù)的能力可能是長(zhǎng)壽的重要決定因素。另一方面,生物年齡可能是評(píng)估生理壓力及其緩解情況的一個(gè)有用參數(shù)?!?/p>

“這一發(fā)現(xiàn)對(duì)生物年齡在生命過(guò)程中單向上升的傳統(tǒng)概念提出了挑戰(zhàn)?!闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、美國(guó)杜克大學(xué)(Duke University)醫(yī)學(xué)院的James White說(shuō),“以前的研究已經(jīng)暗示了生物年齡可能存在短期波動(dòng),但這種變化是否可逆還未被探索。關(guān)鍵是,這些變化的觸發(fā)因素也是未知的。”

生物年齡在壓力作用下有所變大,但壓力緩解后,又在短時(shí)間內(nèi)減小。圖片來(lái)源:《細(xì)胞-代謝》

Gladyshev也表示:“盡管人們普遍認(rèn)為生物年齡至少在某種程度上是可以改變的,但生物年齡可逆變化的程度,以及引發(fā)這種變化的因素仍然未知。”

研究表示,長(zhǎng)期以來(lái),我們一直認(rèn)為總體來(lái)看,生物體的生物年齡是穩(wěn)步增加的,不過(guò)它并非一定隨實(shí)際年齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)——個(gè)體在生理上可能比實(shí)際年齡更老或更年輕。此外,越來(lái)越多的動(dòng)物模型和人類證據(jù)表明,生物年齡可能受到疾病、藥物治療、生活方式改變和環(huán)境暴露等因素的影響。

研究人員舉例:比如,在人類或小鼠接受重大手術(shù)、懷孕時(shí),或者在新冠期間,生物年齡都發(fā)生了短暫的變化:參與試驗(yàn)的患者在接受緊急手術(shù)后,生物年齡會(huì)急劇增加,然而,在手術(shù)后的幾天內(nèi),這種增加又逐漸消失,生物年齡便會(huì)恢復(fù)到基線水平。同樣,懷孕的參與者也經(jīng)歷了不同速度和程度的產(chǎn)后生物年齡恢復(fù)。而德國(guó)藥企BioNTech研發(fā)的托珠單抗(tocilizumab)免疫抑制藥物,則有助于新冠患者生物年齡的恢復(fù)。

試驗(yàn)中,研究人員通過(guò)利用DNA甲基化時(shí)鐘(表觀遺傳衰老時(shí)鐘,一種建立在DNA甲基化標(biāo)記基礎(chǔ)上的評(píng)估方法,可以準(zhǔn)確地量化與年齡相關(guān)的表型和結(jié)果),來(lái)觀察整個(gè)基因組中各位點(diǎn)的甲基化水平,如何隨著年齡變化而變化。

他們測(cè)量了小鼠在各種壓力刺激下生物年齡的波動(dòng):研究人員通過(guò)手術(shù)將3個(gè)月大和20個(gè)月大的小鼠配對(duì)在一起。結(jié)果顯示,小鼠的生物年齡可能在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)增加,以應(yīng)對(duì)壓力,但這種增加是短暫的,且壓力緩解后,生物年齡又會(huì)重新變小,趨于基線。

文章第一作者、哈佛醫(yī)學(xué)院附屬布列根和婦女醫(yī)院的Jesse Poganik說(shuō):“接觸老化血液后,幼鼠生物年齡會(huì)增加,這與之前的報(bào)道一致,即異體慢性血液交換過(guò)程會(huì)出現(xiàn)年齡變化,不過(guò)這種變化的可逆性還未見報(bào)道。根據(jù)這項(xiàng)新研究,我們能假設(shè)隨著情況不斷變化,生物年齡也會(huì)相應(yīng)發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變。”

此外,該研究發(fā)現(xiàn),在短時(shí)間內(nèi)人類生物年齡可能會(huì)經(jīng)歷快速變化,但人類DNA甲基化第一代時(shí)鐘檢測(cè)這種變化的靈敏度并不高。因此,Gladyshev說(shuō):“這些數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了選擇適合的DNA甲基化時(shí)鐘至關(guān)重要。”

研究人員同時(shí)表示,雖然研究揭示了在生物衰老過(guò)程中的一些變化,不過(guò)也存在著局限性。比如目前研究主要依靠DNA甲基化時(shí)鐘來(lái)推斷生物年齡,因?yàn)檫@是現(xiàn)在可用的最好方法。隨著老化標(biāo)志物領(lǐng)域的持續(xù)擴(kuò)展,研究希望其他與DNA甲基化時(shí)鐘媲美,或超越其功效的生物標(biāo)志物能進(jìn)一步確認(rèn)研究結(jié)論。此外,因?yàn)椴⒉皇撬兄黧w的生物年齡恢復(fù)速度或程度都相同,所以在探究生物年齡的短期波動(dòng),和終身生物衰老的關(guān)系方面,研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

“我們的研究揭示了衰老動(dòng)態(tài)新層面?!盬hite說(shuō),“一個(gè)關(guān)鍵的未來(lái)研究領(lǐng)域是:探究生物年齡的短暫波動(dòng),將會(huì)對(duì)整個(gè)生命過(guò)程做出什么貢獻(xiàn)。未來(lái)的研究還會(huì)將成功恢復(fù)生物年齡和改善臨床結(jié)果聯(lián)系起來(lái)。”

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