長壽,似乎是我們日常生活中令人向往的話題,每個人都希望擁有一個健康快樂的晚年。公元前五世紀,古希臘曆史學家希羅多德首次提到了一種 " 青春之泉 ",據說它能夠使人恢複青春,獲得永生,這一充滿神秘色彩的傳說反映了人們對延緩衰老,甚至逆轉青春的向往。對抗衰老的夢想貫穿古今,現代科學正在逐步揭開衰老的秘密。
衰老的标志:" 慢性炎症 "
從生物學角度來看,衰老與在細胞和分子水平上積累的損害有關。這種損害導緻了體内複原力的喪失,是許多疾病,特别是神經退行性疾病的主要風險因素,而年齡是許多腦部疾病的最大風險因素,這表明衰老帶來的分子、細胞和組織的逐漸惡化是生物衰老的核心。
衰老的一個顯著标志是 " 慢性炎症 ",它指的是身體在沒有明顯感染的情況下,體内出現的長期低度炎症。在這種慢性炎症狀态中,衰老細胞會分泌一些促進炎症或降解細胞外基質的分子(細胞外基質是一個複雜的蛋白質網絡,負責包圍和支持細胞)。雖然炎症是身體感染的正常反應,但當炎症變得持久時,它會與多種疾病的發病率和死亡率風險的增加相關聯。
小鼠大腦的炎症。圖片來源:參考文獻 [ 1 ]
促炎蛋白 IL-11:衰老 " 指揮家 "
随着年齡的增長,我們的身體逐漸經曆着各種變化,其中包括炎症的增加。如果把我們的生命比作一場盛大的音樂會,各種器官就像各類樂器,共同演奏美妙的樂章。在這場音樂會中,指揮家是不可或缺的角色,決定着音樂的節奏、樂器的和聲。同樣,在我們體内,也有一個重要的 " 指揮家 " —— IL-11 ,這個細胞因子就像一位調皮的指揮家,如果它的 " 指揮 " 不準确,可能會讓我們的身體失去平衡。
研究表明,調節 IL-11 有望減緩衰老過程,幫助我們保持健康。
IL-11 是一種促炎細胞因子,它在維持人體健康方面扮演着重要角色。正常情況下,IL-11 參與調節免疫反應,但當其水平過高時,就會引發不必要的炎症。随着年齡增長,IL-11 的水平在體内逐漸上升,這種增加似乎緊密伴随着與衰老相關的健康問題,好比一位指揮家在演奏中頻繁出現錯誤,就會導緻樂團演奏變得雜亂無章一樣,IL-11 的過度活躍會打亂體内平衡,從而引發一系列健康問題。
調整 " 指揮 " 效果與長壽的關系
小鼠在衰老過程中,IL-11 水平顯著上升,這與幾種衰老疾病密切相關,包括營養代謝、肌肉流失和肝髒問題。
利用基因編輯技術,我們可以将小鼠的 IL-11 基因或 IL-11 受體基因删除,創建不同的小鼠模型。那些 IL-11 被抑制或注射了 IL-11 抗體的小鼠則展現出了更健康的老年狀态,包括更好的代謝水平、更少的脂肪積累,以及肌肉流失速度減緩,肝髒脂肪合成量減少。這些小鼠不僅身體狀況得到了改善,壽命也得到了延長。
上述研究成果或許說明,IL-11 可能在衰老過程中引發了多種健康問題。由于實驗室小鼠的死亡主要由癌症引起,這一結果也爲研究人類衰老提供了新的視角。
促炎蛋白 IL-11 受到抑制後對壽命的影響情況。圖片來源:參考文獻 [ 2 ]
" 指揮家 " 身上隐藏的秘密
當我們發現 IL-11 這位低調的 " 指揮家 " 後,開始想要了解更多關于它的信息。一方面,我們想知道 IL-11 的增加促進癌症發生、代謝障礙、肌肉流失等年齡相關疾病的具體過程。例如,在 IL-11 被抑制的小鼠體内,這些疾病的進展速度是否有所改變?IL-11 的增加是局部性還是系統性變化?解答這些問題有助于我們更好理解衰老的機制,并爲未來的治療提供新的思路。
另一方面,我們仍在探索 IL-11 水平升高的原因,并希望通過調節 IL-11 來治療或預防與年齡相關的疾病。例如,IL-11 水平的增加是否因組織而異?這種增加是否可以通過藥物或其他治療方法加以改善?這些問題的答案可能會對未來的醫學研究和治療産生深遠影響。
結語
IL-11 的發現爲我們理解衰老過程提供了一個全新視角,通過調節這位 " 樂團指揮家 ",我們有望讓衰老 " 樂曲 " 更加和諧。未來,科學家們将繼續探索 IL-11 及其相關機制,爲我們提供更多抗衰老解決方案,實現人們健康長壽的目标。
參考文獻
[ 1 ] Eggen BJL. How the cGAS-STING system links inflammation and cognitive decline. Nature. 2023;620 ( 7973 ) :280-282.
[ 2 ] Miller RA. Blocking an inflammatory protein slows the pace of ageing. Nature. 2024;632 ( 8023 ) :35-36.
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出品丨科普中國
作者丨楊昌佳漣 中國科學院微生物研究所
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