為什麼會造成不可逆轉的衰老（衰老究竟是怎樣發生的）

2023-04-22 18:39:48 2

無論過去還是現在，長生不老、青春永駐都是許多人心中的夢想，事實上，人類從未停止過對衰老的探索。雖然長生不老難以實現，但是延緩衰老、預防和治療老年性疾病，實現健康老齡化，在科學上是可行的。因此，深入探究衰老的本質、揭開衰老謎團已然成為生物醫學界攻克的重點。

2013年，國際著名生物學雜誌《細胞》召集了一組研究人員，從不同方面研究衰老，試圖從生物學角度總結人類衰老過程中身體發生的變化。5年後，研究團隊完成了論文《衰老的特徵》，從人類衰老的過程中歸納出9個「特徵」。

下面，讓我們一起來看看衰老特徵的含義以及它們是如何起作用的。

衰老特徵間聯繫仍需研究

目前，科學家們尚不清楚這9種公認的衰老特徵之間的聯繫，但該論文的其中一位作者塞拉諾稱，許多科學家正在對此進行研究。「這是一個需要進一步討論的議題。我的同事們正在著手增加新的議題，找尋新的關聯。」他說。

當科學家們對衰老背後的科學有了足夠的了解後，他們就能創造出更有效的治療方法，從而延緩衰老，預防和治療老年性疾病，實現健康老齡化。

密西根大學格倫老齡化研究中心主任理察米勒說，涉及到控制衰老的問題，「最重要的是找到調控多種細胞活動的潛在控制機制」，他認為，真正的挑戰在於找出「將所有導致我們身體衰老的過程聯繫在一起的機制」。

1.DNA複製發生錯誤

DNA是細胞的指令手冊，隨著年齡的增長，DNA複製的過程可能會出錯——部分DNA可能被拼錯，部分DNA可能被意外插入或刪除，而這些錯誤有時難以被修復。隨著時間的推移，如果DNA指令變得不清楚或發生錯誤，就可能破壞細胞，甚至使其癌變。在老年人的人體組織中，科學家觀察到許多細胞積累了大量的遺傳損傷。如果研究人員能找到修復DNA的機制，他們就能改善甚至可能延緩衰老的過程。

2.基因表達出錯

人體DNA的某些部分會被解讀並轉化為身體特徵，哪些基因最終得到表達，是由細胞中的一組蛋白質控制，這一過程被稱為「表觀遺傳調節」。由於這一機制的存在，皮膚細胞與腦細胞即使使用了相同的DNA，卻表達出不同的形態和功能。

隨著年齡的增長，與DNA結合的蛋白質變得更鬆散、更不準確，基因開始在不該表達的時候表達出來，或因出錯而「沉默」。這意味著一些必要的蛋白質沒有被製造出來，而有害的、不必要的蛋白質卻被製造出來了。例如，如果一個無意的錯誤導致抑制腫瘤的基因「沉默」，細胞就會不可控制地發生癌變。

通過在小鼠身上的實驗，科學家發現，逆轉該類型的基因表達錯誤可以改善小鼠因衰老產生的神經效應，如記憶障礙等。

3.染色體端粒縮短

端粒是每條DNA鏈末端的保護帽，一些科學家把它們比作鞋帶末端防止磨損的塑料帶頭。端粒的主要作用在於維持染色體的完整性。

在細胞進行分裂的同時，端粒會進行染色體的複製，每複製一次，端粒就會縮短一點，一旦端粒消耗殆盡，細胞就無法再繼續進行分裂，進而人體組織會出現衰老，並可能導致癌症和心血管病等疾病的發生。也就是說，端粒越短，說明人體的衰老程度越嚴重。

科學家們發現，當他們降低小鼠體內端粒酶（一種可以延長端粒長度的酶）水平時，小鼠的壽命會變短。目前，科學家們已經找到了提高小鼠端粒酶水平的方法。

4.蛋白質退化失能

在我們的細胞中，蛋白質可以不斷產生，它們控制著細胞內幾乎所有的功能。它們移動材料、傳遞信號、啟動和關閉細胞功能，並為細胞提供結構支持。但蛋白質必須定期更新，因為隨著時間的推移，它們會逐漸失去效力。隨著年齡的增長，我們的身體失去了清除舊蛋白質的能力，隨著無用的蛋白質的積累，它們就會堆積起來，變得有毒。無用蛋白質積累是造成阿爾茨海默病的主要原因之一——一種叫做澱粉樣蛋白的蛋白質聚集在大腦中，導致神經細胞的損失，臨床上常表現為記憶障礙、失語、執行功能障礙以及人格和行為改變等。

5.衰老細胞「拒絕死亡」

當細胞經受壓力並被破壞時，它們有時會停止分裂並對抗死亡，變成科學家所說的「殭屍細胞」，並可能會感染周圍的其他細胞，並將炎症擴散到全身，這些細胞也被稱為衰老細胞。隨著年齡的增長，衰老細胞會不斷累積。衰老生物學理論認為，機體的衰老伴隨著細胞的衰老。同樣，細胞衰老也是機體衰老的重要誘因——衰老細胞被懷疑是釋放衰老信號的罪魁禍首。

科學家發現，如果設法用藥物清除衰老細胞，可能使組織恢復活力、甚至延緩機體的衰老。

6.線粒體功能失調

在細胞中，線粒體可將氧氣和食物轉化為能量。然而，隨著生物體及其細胞的衰老，這些「微型發電廠」可能會變得越來越低效和功能失調。當它們不能正常工作時，會改變氧氣的形態，從而對DNA和蛋白質造成損害。

今年6月發表在《自然》雜誌上的一項研究表明，科學家們能夠通過恢復小鼠線粒體的功能來延緩衰老。

7.新陳代謝失調

隨著年齡的增長，細胞在檢測體內的葡萄糖或脂肪含量時變得越來越不準確，因此一些脂肪和糖不能得到適當的處理。衰老細胞積累過多的脂肪不是因為老年人攝入了太多的脂肪，而是因為細胞不能正常地消化脂肪。

一旦新陳代謝失調，可能會導致胰島素分泌缺陷或IGF-1通路受損，而這些因素常會導致糖尿病產生。這就是為什麼糖尿病在老年人中相當普遍的原因——老年人的身體不能再正常代謝他們攝入的所有食物。

8.組織停止修復和更新

在一定程度上，幾乎所有的組織都會進行更新，但是隨著年齡增長，更新的速度會變慢，這也是組織損傷積累的部分原因。

幹細胞是一類具有自我複製能力的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞；在許多組織中，它們充當內部修復系統，補充受損或死亡的細胞。然而，隨著人類年齡的增長，幹細胞會耗盡，活性降低，這就意味著它們不能快速分裂，致使原本應該得到更新的組織實際上並沒有得到更新。

9.細胞之間無法交流

為了保證身體機能正常運轉，細胞必須不斷地相互交流，它們通過血液和免疫系統傳遞信號。但隨著我們的身體變老，細胞的交流能力也隨之變差，一些細胞變得反應遲鈍，逐漸變成引起炎症的衰老細胞。由這些衰老細胞產生的炎症進一步阻斷了健康細胞之間的交流。由於細胞無法交流，導致免疫系統無法有效清除病原體和衰老細胞。

衰老也會改變整個內分泌和神經內分泌系統的細胞間通訊水平，原本通過在這些系統中循環的激素分子傳遞的信息，如胰島素，往往會丟失。

來源|廣州日報全媒體記者溫俊華 實習生田甜 編譯

編輯|廣州日報全媒體