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。從壓力中恢複的能力可能是長壽的重要決定因素。
衰老或許可逆?
2023 年 4 月 21 日,美國哈佛醫學院、杜克大學的研究人員在《細胞 - 代謝》(Cell Metabolism)雜志發表題爲 "Biological age is increased by stress and restored upon recovery" 研究文章。這篇最新研究發現,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育狀态所推斷出來的年齡,表明人體的組織結構和生理功能的實際狀态)是流動的,即在應對各種壓力時它會迅速增加,但在壓力恢複後則可以逆轉。不過這些變化發生在幾天或幾個月相對較短的時間内。
" 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、美國哈佛醫學院(Harvard Medical School)附屬布列根和婦女醫院(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,從壓力中恢複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。"
" 這一發現對生物年齡在生命過程中單向上升的傳統概念提出了挑戰。" 論文共同通訊作者、美國杜克大學(Duke University)醫學院的 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,但壓力緩解後,又在短時間内減小。圖片來源:《細胞 - 代謝》
Gladyshev 也表示:" 盡管人們普遍認爲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,以及引發這種變化的因素仍然未知。"
研究表示,長期以來,我們一直認爲總體來看,生物體的生物年齡是穩步增加的,不過它并非一定随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,生物年齡都發生了短暫的變化:參與試驗的患者在接受緊急手術後,生物年齡會急劇增加,然而,在手術後的幾天内,這種增加又逐漸消失,生物年齡便會恢複到基線水平。同樣,懷孕的參與者也經曆了不同速度和程度的産後生物年齡恢複。而德國藥企 BioNTech 研發的托珠單抗(tocilizumab)免疫抑制藥物,則有助于新冠患者生物年齡的恢複。
試驗中,研究人員通過利用 DNA 甲基化時鍾(表觀遺傳衰老時鍾,一種建立在 DNA 甲基化标記基礎上的評估方法,可以準确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,如何随着年齡變化而變化。
他們測量了小鼠在各種壓力刺激下生物年齡的波動:研究人員通過手術将 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内增加,以應對壓力,但這種增加是短暫的,且壓力緩解後,生物年齡又會重新變小,趨于基線。
文章第一作者、哈佛醫學院附屬布列根和婦女醫院的 Jesse Poganik 說:" 接觸老化血液後,幼鼠生物年齡會增加,這與之前的報道一緻,即異體慢性血液交換過程會出現年齡變化,不過這種變化的可逆性還未見報道。根據這項新研究,我們能假設随着情況不斷變化,生物年齡也會相應發生可逆轉變。"
此外,該研究發現,在短時間内人類生物年齡可能會經曆快速變化,但人類 DNA 甲基化第一代時鍾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适合的 DNA 甲基化時鍾至關重要。"
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,不過也存在着局限性。比如目前研究主要依靠 DNA 甲基化時鍾來推斷生物年齡,因爲這是現在可用的最好方法。随着老化标志物領域的持續擴展,研究希望其他與 DNA 甲基化時鍾媲美,或超越其功效的生物标志物能進一步确認研究結論。此外,因爲并不是所有主體的生物年齡恢複速度或程度都相同,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态新層面。"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,将會對整個生命過程做出什麽貢獻。未來的研究還會将成功恢複生物年齡和改善臨床結果聯系起來。"
論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.03.015