·在一定程度上,影響生物年齡的重要因素是壓力。嚴重的壓力會增加生物年齡,從而提高死亡率。從壓力中恢復的能力可能是長壽的重要決定因素。
衰老或許可逆?
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最新研究顯示,人類和小鼠的生物年齡(根據正常人體生理學和解剖學的發(fā)育狀態(tài)所推斷出來的年齡,表明人體的組織結構和生理功能的實際狀態(tài))是流動的,即在應對各種壓力時它會迅速增加,但在壓力恢復后則可以逆轉。不過這些變化發(fā)生在幾天或幾個月相對較短的時間內。
該研究文章——《Biological age is increased by stress and restored upon recovery》已于當地時間4月21日發(fā)表在《細胞-代謝》(Cell Metabolism)雜志上。
“研究結果表明,在一定程度上,影響生物年齡的重要因素是壓力。嚴重的壓力會增加生物年齡,從而提高死亡率。”論文共同通訊作者、美國哈佛醫(yī)學院(Harvard Medical School)附屬布列根和婦女醫(yī)院(Brigham and Women’s Hospital)的Vadim Gladyshev說,“這表明,降低生物年齡可以降低死亡率,從壓力中恢復的能力可能是長壽的重要決定因素。另一方面,生物年齡可能是評估生理壓力及其緩解情況的一個有用參數。”
“這一發(fā)現(xiàn)對生物年齡在生命過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、美國杜克大學(Duke University)醫(yī)學院的James White說,“以前的研究已經暗示了生物年齡可能存在短期波動,但這種變化是否可逆還未被探索。關鍵是,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,又在短時間內減小。圖片來源:《細胞-代謝》
Gladyshev也表示:“盡管人們普遍認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,長期以來,我們一直認為總體來看,生物體的生物年齡是穩(wěn)步增加的,不過它并非一定隨實際年齡的增長而增長——個體在生理上可能比實際年齡更老或更年輕。此外,越來越多的動物模型和人類證據表明,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、懷孕時,或者在新冠期間,生物年齡都發(fā)生了短暫的變化:參與試驗的患者在接受緊急手術后,生物年齡會急劇增加,然而,在手術后的幾天內,這種增加又逐漸消失,生物年齡便會恢復到基線水平。同樣,懷孕的參與者也經歷了不同速度和程度的產后生物年齡恢復。而德國藥企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。
試驗中,研究人員通過利用DNA甲基化時鐘(表觀遺傳衰老時鐘,一種建立在DNA甲基化標記基礎上的評估方法,可以準確地量化與年齡相關的表型和結果),來觀察整個基因組中各位點的甲基化水平,如何隨著年齡變化而變化。
他們測量了小鼠在各種壓力刺激下生物年齡的波動:研究人員通過手術將3個月大和20個月大的小鼠配對在一起。結果顯示,小鼠的生物年齡可能在相對較短的時間內增加,以應對壓力,但這種增加是短暫的,且壓力緩解后,生物年齡又會重新變小,趨于基線。
文章第一作者、哈佛醫(yī)學院附屬布列根和婦女醫(yī)院的Jesse Poganik說:“接觸老化血液后,幼鼠生物年齡會增加,這與之前的報道一致,即異體慢性血液交換過程會出現(xiàn)年齡變化,不過這種變化的可逆性還未見報道。根據這項新研究,我們能假設隨著情況不斷變化,生物年齡也會相應發(fā)生可逆轉變。”
此外,該研究發(fā)現(xiàn),在短時間內人類生物年齡可能會經歷快速變化,但人類DNA甲基化第一代時鐘檢測這種變化的靈敏度并不高。因此,Gladyshev說:“這些數據強調了選擇適合的DNA甲基化時鐘至關重要。”
研究人員同時表示,雖然研究揭示了在生物衰老過程中的一些變化,不過也存在著局限性。比如目前研究主要依靠DNA甲基化時鐘來推斷生物年齡,因為這是現(xiàn)在可用的最好方法。隨著老化標志物領域的持續(xù)擴展,研究希望其他與DNA甲基化時鐘媲美,或超越其功效的生物標志物能進一步確認研究結論。此外,因為并不是所有主體的生物年齡恢復速度或程度都相同,所以在探究生物年齡的短期波動,和終身生物衰老的關系方面,研究還需進一步加強。
“我們的研究揭示了衰老動態(tài)新層面。”White說,“一個關鍵的未來研究領域是:探究生物年齡的短暫波動,將會對整個生命過程做出什么貢獻。未來的研究還會將成功恢復生物年齡和改善臨床結果聯(lián)系起來。”
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