人体衰老的常见特征之一就是昼夜规律的消失和负责该基因的表达减弱。因此,无论是由于遗传因素还是环境因素导致的生物钟的破坏,都会增加与年龄相关的疾病如神经病变,肥胖以及Ⅱ型糖尿病等。
随着我们对Sirtuins长寿蛋白的深入了解,研究人员发现Sirtuins蛋白的表达水平也与生物钟息息相关。NAD+水平以昼夜节律的方式波动,并通过Sirtuin1的表观遗传机制将外周生物钟(peripheral clock)与对代谢的转录调控相关联在一起。核心生物钟基因BMAL1和CLOCK直接调节小鼠中NAD+补救途径中的NAMPT表达。
直到近60年来,我们才正式明确原来细胞并不是无限分裂下去的,一个细胞一生的分裂次数有限。当端粒缩短至细胞无法再次分裂时,这些细胞将成为衰老细胞。研究发现,衰老细胞在多个物种中的年老和病变群体里更加丰富,而在实验室的细胞培养中也显示衰老细胞可以激发各种衰老相关的现象和特征。巴克老龄化研究所研究员朱迪思·坎皮西(Judith Campisi)等人揭露,衰老细胞会分泌不良物质,毒害周围的组织。
在小鼠中的研究发现衰老细胞可以导致阿尔兹海默症、帕金森、动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝等多种疾病。研究显示,清理老鼠体内的衰老细胞可以延缓或减轻衰老症状,比如虚弱、心血管功能失调、骨质疏松和神经障碍。发表于2018年7月和9月的研究显示,清理了衰老细胞后,高龄老鼠的剩余寿命被延长。
两只孪生老鼠,右边那只看起来更年轻,因为研究人员清除了它体内的衰老细胞
免疫系统衰老(immunosenescence)是炎性衰老(inflammaging)的原因之一。与急性、暂时性的炎症不同,低级别的、无菌的慢性炎症状态在衰老人群中普遍存在。同时,慢性炎症也与癌症、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病等其他与年龄相关的疾病有关。
免疫细胞是人体的防御官,通过清除人体病原体、突变细胞、衰老细胞以及癌细胞保护人体健康。然而衰老的免疫细胞不仅无法有效清除衰老细胞,同时还会诱发慢性炎症,增加癌症的发生风险。
古往今来,人们追寻长寿的脚步从未停歇。随着对衰老机制的深入,科学家在不断研究尝试“逆转衰老”,无论是开发抗衰老药物,还是利用二甲双胍、雷帕霉素类似物、sirtui激活剂NMN/NADH等延缓衰老,亦或是通过运动、饮食健康保持年轻,我们已经为了延长人类的最大寿命建立了坚实的基础。
1、Judith Campisi, Pankaj Kapahi, et al. From discoveries in ageing research to therapeutics for healthy ageing, nature(2019)
美国生物医药企业Puressence旗下品牌,致力于将前沿科研成果转化,所有产品均依据科学和制药产业标准制成,现已开发出NMN/NADH/NADPH相关产品十余个。
原文始发于微信公众号(CELFULL赛立复):《Nature》150周年 | 盘点那些可以长寿的科技