Cell | 十二個衰老標志揭秘機體衰老過程

隨著年齡增長,我們的身體正經(jīng)歷各種與衰老相關的生理變化,包括細胞功能下降、免疫力減弱和組織器官退化等,因此抗衰老與人體健康密切相關。



No.01

前言


近年來,科學家們對衰老問題進行了深入研究,并發(fā)現(xiàn)了一些被稱為"衰老標志"的關鍵因素。2023年在Cell期刊上更新了一項名為“?Hallmarks of aging: An expanding universe?”的研究成果,中文名為《衰老的標志:一個不斷膨脹的宇宙》。這項研究揭示了衰老過程中的重要特征以及所涉及的機制。



No.02

研究介紹


該研究總結了十二個衰老標志,理解這些衰老標志有助于我們更好地把握衰老的本質和機制。


按照特征區(qū)分,分為五個主要特征:基因組不穩(wěn)定,端粒磨損,表觀遺傳改變,蛋白質穩(wěn)態(tài)喪失,巨自噬功能失活;三個拮抗特征:營養(yǎng)感知失調,線粒體功能障礙,細胞衰老;還有四個綜合特征:干細胞耗竭、細胞間通訊改變、慢性炎癥和生態(tài)失調。

圖示:十二個衰老標志


衰老的標志應滿足以下三個標準:

(1) 它們應為與年齡相關的表現(xiàn);

(2) 可通過實驗加重它們來加速衰老;

(3) 可通過對它們進行治療干預來減速、停止或逆轉衰老。



No.03

衰老標志?


?01?

基因組不穩(wěn)定性

基因組的完整性和穩(wěn)定性受到外源性和內(nèi)源性因素的威脅后發(fā)生改變,最終導致衰老的發(fā)生。


?02?

端粒損耗

病理性端粒功能紊亂會加速衰老。


?03?

表觀遺傳學改變

表觀遺傳學改變包括DNA甲基化模式、組蛋白修飾,染色質重塑等,最終導致衰老的表現(xiàn)。


?04?

蛋白質穩(wěn)態(tài)喪失

蛋白質的錯誤折疊、氧化、糖化或泛素化積累形成的蛋白質聚集物,導致蛋白質穩(wěn)態(tài)或蛋白酶穩(wěn)態(tài)受損。


?05?

大自噬失能

自噬的遺傳抑制加速了生物的衰老過程,同時自噬是一種腫瘤抑制機制,參與到細胞自主過程和癌癥免疫監(jiān)視過程。


?06?

營養(yǎng)感應失調

營養(yǎng)感應網(wǎng)絡是細胞活動的核心調節(jié)因素,包括自噬、蛋白質合成、葡萄糖、核苷酸和脂質代謝等生理過程。一旦失調將會影響眾多生理過程,發(fā)生病變或衰老。


?07?

線粒體功能障礙

由于多種相互纏繞的機制導致線粒體功能障礙,并可能觸發(fā)線粒體膜的高度通透,從而導致炎癥和細胞死亡。


?08?

細胞衰老

在人類中,衰老細胞以不同的速度在多種炎癥中累積,由急性或慢性損傷引起細胞衰老反應。


?09?

干細胞耗竭

衰老與損傷后組織修復有關,干細胞耗竭意味著機體喪失組織修復所需的細胞可塑性,未能及時補充所需細胞,最終打破細胞平衡。


?10?

細胞間通訊改變

衰老涉及神經(jīng)、神經(jīng)內(nèi)分泌和激素信號通路的缺陷,與細胞間通訊的進行性改變相關。


?11?

慢性炎癥

循環(huán)中炎性細胞因子和生物標志物的濃度隨著年齡的增長而增加。炎癥的發(fā)生源于衰老及其他特征的多種紊亂的結果。


?12?

生態(tài)失調(菌群失調)

腸道菌群已成為多種生理過程的關鍵因素。多項研究結果強調了衰老和生態(tài)失調之間的因果關系,并驗證通過恢復年輕微生態(tài)的干預措施可能延長健康壽命。



No.04

研究結論


圖示:12個衰老標志與8個健康指標關系


12個衰老標志彼此之間相互關聯(lián),并與健康標志相互關聯(lián),其中包括空間分區(qū)的組織特征、保持穩(wěn)態(tài)以及對壓力作出適當反應。


通過深入分析這些衰老標志的相互作用和影響,科學家們逐漸建立起了全面的衰老理論,為尋找延緩衰老和改善健康的新方法提供了指導。這項研究的發(fā)現(xiàn)對于我們理解和干預衰老過程具有重要意義,為科學界和醫(yī)學界提供了新的探索方向,希望能夠為人們的健康和長壽帶來更多突破性的進展。



參考文獻

[1] López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell. 2023 Jan 19;186(2):243-278. doi: 10.1016/j.cell.2022.11.001. Epub 2023 Jan 3. PMID: 36599349.


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