新技术正在帮助科学家们更好地理解衰老过程的实际运作方式。
对许多人来说,衰老的感觉就像是断断续续的。有段时间一切顺利,某天却突然感到膝盖酸痛。
“你早上醒来,突然觉得自己变老了,”德国耶拿莱布尼茨衰老研究所的计算生物学教授史蒂夫·霍夫曼(Dr. Steve Hoffmann)表示。“这就是要点。”
这似乎有科学依据。通过分析血液中的与年龄相关的标记物,比如蛋白质和DNA标签,一些科学家开始认识到,成年期的衰老过程并不是线性的,而是在生活的某些时刻可能会显著加速。
以下是他们目前的发现,以及这些发现对健康与寿命的潜在影响。
科学家们早就怀疑衰老可能是突发性的,但他们在过去十年左右才开始利用分子信号来衡量衰老的速度。
去年一项备受关注的斯坦福大学研究追踪了来自108名年龄在25至75岁之间成年人血液样本中与衰老相关的多种分子变化。通过比较不同年龄受试者的样本,研究发现,人们在大约44岁时似乎衰老速度加快,60岁时又会再次加速。第一次加速的变化主要与脂肪和酒精代谢以及肌肉功能相关,第二次加速则主要与免疫功能失调和肌肉功能相关。斯坦福医学院基因学教授、研究共同作者迈克尔·斯奈德(Michael Snyder)表示,这第一波变化可以帮助解释为何人们在40岁后更难以处理酒精,以及在60岁时更易生病。
同样在去年,霍夫曼共同撰写的一项小鼠研究发现,啮齿动物在中年初期和中晚期出现了DNA的突然化学修饰,表明衰老有三个独立阶段。而在2019年的一项研究中,科学家对超过4000人的血浆进行研究,报告称在生命的第四、第七和第八个十年中,与衰老相关的蛋白质浓度出现了显著的跳跃。
其他专家认为,衰老不一定是短暂的爆发,而可能发生在较长的阶段。史蒂夫·霍瓦斯(Steve Horvath)被广泛认为是开创了被称为表观遗传时钟的生物衰老工具,他表示自己在2013年进行的一项研究发现,衰老速度从儿童早期到青春期呈现陡峭曲线,但在20岁后变为线性增长。(霍瓦斯现在是专注于改善细胞健康和减缓与衰老相关疾病的生物技术公司Altos Labs的首席研究员。)
还有早期数据表明,某些器官,如心脏或大脑,可能比其他器官老化得更快,斯坦福大学神经学和神经科学教授托尼·维斯-科瑞(Tony Wyss-Coray)表示,他是2019年研究的作者之一。
无论衰老是否分阶段或短暂爆发,这些分子变化如何具体导致衰老和衰老相关疾病仍不清楚。
尽管如此,这些发现可能为阐明中年时期已知变化的生物学提供更多见解,比如代谢减缓,罗伯特·N·巴特勒哥伦比亚老龄化中心的流行病学教授艾莉森·艾耶罗(Allison Aiello)表示。
这在实践中可能意味着,人们能够更有针对性地管理自己的健康,专注于与特定年龄相关的变化和疾病,匹兹堡大学老龄化研究所的助理教授阿迪提·古尔卡尔(Aditi Gurkar)表示。
接下来会发生什么?
这些发现“相当有趣,但我会说是初步的,”巴克老龄化研究所的总裁兼首席执行官埃里克·弗迪(Dr. Eric Verdin)表示。这引发了一系列问题,他说:“发生了什么?哪些器官或一组器官正在导致这些重大变化?”
还有一些悬而未决的问题,包括这些变化是否因个体或性别而异,以及生活方式和行为可能贡献的程度,因为越来越多的证据表明,某些事件如怀孕、创伤和不幸,甚至COVID-19感染也可能加速生物衰老。
专家们表示,他们渴望通过追踪个体一生变化的纵向研究来回答这些问题。这种方法将考虑受试者之间在环境或生活方式上的差异。
“如果你真的想确定这是线性趋势,还是在非常特定时间段发生的爆发,你需要跟踪同一个人来查看是否存在生物变化,”艾耶罗说。
到目前为止,研究人员仅仅是“触及表面”,了解分子变化如何与衰老相关,国家老龄化研究所科学主任路易吉·费鲁奇(Dr. Luigi Ferrucci)表示。通过深入学习,他表示,他们可以帮助人们更好地生活更长久,预防疾病。“我们可以尝试将衰老的开始推迟到75岁,而不是70岁,从而获得五年的健康生活。”
本文最初发表于《纽约时报》中。