Nature綜述:從衰老研究到衰老干預(yù)措施
幾十年來(lái),了解衰老和限制壽命的過(guò)程一直是生物學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)。三十年前,通過(guò)鑒定延長(zhǎng)多細(xì)胞模型生物壽命的基因突變,衰老生物學(xué)獲得了前所未有的科學(xué)可信度。衰老研究正在進(jìn)入一個(gè)具有醫(yī)學(xué)、商業(yè)和社會(huì)意義的獨(dú)特新時(shí)代。2019年7月美國(guó)加州巴克老年研究所的Eric verdin等人于《Nature》雜志發(fā)表了一篇名為“From discoveries in ageing research to therapeutics for healthy ageing”的綜述。作者總結(jié)了參與衰老的不同途徑和過(guò)程以及衰老干預(yù)措施,現(xiàn)介紹如下。
衰老研究領(lǐng)域的關(guān)鍵第一步是1939年觀察到限制小鼠和大鼠的卡路里攝入量可以延長(zhǎng)壽命。值得注意的是,限制飲食不僅延長(zhǎng)了最長(zhǎng)壽命,而且還抑制了與年齡相關(guān)的疾病的發(fā)展。這些觀察結(jié)果導(dǎo)致了這樣一個(gè)概念,即長(zhǎng)壽與延緩衰老和延長(zhǎng)健康壽命有關(guān)。健康壽命不僅描述了健康壽命的長(zhǎng)度,也描述了總壽命中未患病部分所占的比例。
圖1.衰老領(lǐng)域的關(guān)鍵研究
1. 衰老途徑和過(guò)程過(guò)去30年,衰老研究已經(jīng)從識(shí)別衰老表型過(guò)渡到研究這些表型背后的遺傳途徑。衰老遺傳學(xué)研究揭示了一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路和高度有序的網(wǎng)絡(luò)。已確定的許多途徑和過(guò)程,如限制飲食,在環(huán)境變化的穩(wěn)態(tài)反應(yīng)至關(guān)重要。下面,作者介紹了過(guò)去30年中發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵途徑和過(guò)程。
1.1 胰島素樣信號(hào)通路1993年,有研究表明線蟲(chóng)daf-2基因突變使成蟲(chóng)壽命幾乎增加了一倍。這一發(fā)現(xiàn)之后又發(fā)現(xiàn),兩個(gè)daf基因(daf-2和daf-16)位于一條影響幼蟲(chóng)階段形成和成蟲(chóng)壽命的通路上。秀麗隱桿線蟲(chóng)中,這些與衰老相關(guān)的基因是哺乳類動(dòng)物的同源基因,它們編碼胰島素和胰島素樣生長(zhǎng)因子細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路(insulin-like growth factor intracellular signalling pathway,ILS)的組成部分。daf-2編碼胰島素樣受體,daf-16編碼FOXO樣轉(zhuǎn)錄因子,它是哺乳動(dòng)物胰島素信號(hào)通路的下游。在酵母菌和果蠅中的研究結(jié)果支持了這一點(diǎn),即抑制ILS途徑的成分可以延長(zhǎng)壽命。這表明,早期在秀麗線蟲(chóng)上的發(fā)現(xiàn)并不是一種僅限于秀麗線蟲(chóng)的“獨(dú)有”機(jī)制,而是一種可能與人類疾病相關(guān)的共同機(jī)制。人類daf-16同源基因的FOXO3一些等位基因,還與全球人類百歲老人有關(guān),這支持了我們從模式生物中研究的機(jī)制可能也與人類衰老有關(guān)。
1.2 雷帕霉素靶蛋白雷帕霉素(Target of rapamycin,TOR)最初被發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槠鋸?qiáng)大的抗真菌特性,后來(lái)被證明可以抑制細(xì)胞生長(zhǎng),并起到免疫調(diào)節(jié)劑的作用。研究闡明了TOR與限制飲食的關(guān)系。TOR是一種保守的營(yíng)養(yǎng)傳感器,因此,科學(xué)家利用它來(lái)研究跨物種的飲食限制如何調(diào)節(jié)生長(zhǎng)和壽命延長(zhǎng)之間的轉(zhuǎn)換。一直以來(lái),TOR途徑各部分活性降低的果蠅以模仿限制飲食的方式顯示出更長(zhǎng)的壽命。值得注意的是,秀麗線蟲(chóng)中同時(shí)攜帶TOR和胰島素信號(hào)通路基因突變的雙重突變體的壽命幾乎增加了五倍。這兩條關(guān)鍵的長(zhǎng)壽途徑,即TOR和ILS,已經(jīng)成為并行但相互作用的保守營(yíng)養(yǎng)感知途徑,其中TOR對(duì)自主生長(zhǎng)信號(hào)很重要,ILS途徑對(duì)非自主生長(zhǎng)信號(hào)很重要。
TOR作為一個(gè)主要的中樞,整合了生長(zhǎng)因子、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收、能量狀態(tài)和各種應(yīng)激源的信號(hào)。這些信號(hào)調(diào)節(jié)包括mRNA翻譯、自噬、轉(zhuǎn)錄和線粒體功能等多種過(guò)程,這些都被證明可以延長(zhǎng)壽命。
1.3 Sirtuins1995年,一項(xiàng)基因篩查發(fā)現(xiàn)表觀遺傳“沉默”因子是長(zhǎng)壽基因。五年后,sir2被確認(rèn)為酵母中一種調(diào)節(jié)壽命的保守蛋白質(zhì)。一項(xiàng)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)證明了sir2是一種去乙?;傅鞍踪|(zhì),它以一種依賴于細(xì)胞輔酶煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的方式從組蛋白中去除乙?;?。另一個(gè)關(guān)鍵的證據(jù)是,在酵母飲食限制的條件下,sir2是延長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵蛋白。其他生物也表達(dá)Sir2相關(guān)蛋白,稱為sirtuins。它們通常作為蛋白質(zhì)脫酰酶,從目標(biāo)蛋白質(zhì)的賴氨酸殘基上去除?;?,包括乙?;?、琥珀酰基和丙二?;P∈蠛腿祟惐磉_(dá)7個(gè)sirtuin,其特征是具有保守的催化結(jié)構(gòu)域和可變的N-端和C-端延伸。SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT6和SIRT7是真正的蛋白質(zhì)脫乙酰酶,而SIRT4和SIRT5不顯示脫乙酰酶活性,但從蛋白質(zhì)的賴氨酸殘基中去除其他?;?。Sirtuins為總體的新陳代謝調(diào)節(jié)劑,可以控制對(duì)卡路里限制的反應(yīng),預(yù)防與年齡相關(guān)的疾病,從而延長(zhǎng)健康壽命。
1.4 NAD+NAD+是一種存在于所有活細(xì)胞中的關(guān)鍵氧化還原輔酶。它既可以作為酶的關(guān)鍵輔酶,通過(guò)將電子從一個(gè)反應(yīng)帶到另一個(gè)反應(yīng)來(lái)促進(jìn)還原-氧化反應(yīng),也可以作為其他酶的輔助底物,如sirtuins和聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶(PAPS)。越來(lái)越多的證據(jù)表明,在衰老期間或在高脂肪飲食的動(dòng)物中,NAD+水平和sirtuins活性隨著年齡的增長(zhǎng)而下降。相比之下,禁食、缺糖、節(jié)食和鍛煉都會(huì)導(dǎo)致NAD+水平升高,而這些都與較低的能量負(fù)荷有關(guān)。NAD+水平在延長(zhǎng)壽命和健康的條件下(如飲食限制和鍛煉)會(huì)增加,而在衰老期間或在降低壽命和健康壽命的條件下(如高脂肪飲食)會(huì)下降,這一事實(shí)支持了降低NAD+水平可能會(huì)促進(jìn)衰老進(jìn)程。在此基礎(chǔ)上,已有研究驗(yàn)證,NAD+補(bǔ)充劑在衰老過(guò)程中起到保護(hù)作用。
1.5 生物鐘
對(duì)sirtuins的研究也幫助我們理解了生物鐘和衰老之間的聯(lián)系。NAD+水平以晝夜節(jié)律的方式波動(dòng),并通過(guò)SIRT1將外周時(shí)鐘與表觀遺傳機(jī)制對(duì)新陳代謝的轉(zhuǎn)錄調(diào)控聯(lián)系起來(lái)。核心生物鐘蛋白BMAL1和Clock直接調(diào)節(jié)NAMPT在小鼠NAD+挽救途徑中的表達(dá)。SIRT1的脫乙酰酶活性取決于NAMPT的存在以產(chǎn)生NAD+。同樣,其他幾種動(dòng)態(tài)平衡反應(yīng)也受到生物鐘的調(diào)節(jié),這些生物鐘通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)元、生理和內(nèi)分泌功能的節(jié)律活動(dòng)對(duì)維持健康至關(guān)重要。衰老的一個(gè)共同特征是晝夜節(jié)律行為模式(睡眠-覺(jué)醒周期)的漸進(jìn)性喪失和晝夜節(jié)律基因表達(dá)的減弱??紤]到生物鐘網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)各種生物過(guò)程,生物鐘紊亂與年齡相關(guān)疾病有關(guān)(包括神經(jīng)退化、肥胖和2型糖尿?。?,也就不足為奇了。
飲食限制也成為影響外周生物鐘的一個(gè)重要因素,因?yàn)樗ㄟ^(guò)增強(qiáng)晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)的基因表達(dá)量來(lái)促進(jìn)果蠅和小鼠的晝夜節(jié)律穩(wěn)態(tài)。更重要的是,限制飲食對(duì)延長(zhǎng)蒼蠅和小鼠壽命的保護(hù)作用需要生物鐘。限制飲食后,肝臟中節(jié)律基因的表達(dá)增加,包括SIRT1、NAD+代謝物和蛋白質(zhì)乙?;陌袠?biāo)。限時(shí)進(jìn)食,即當(dāng)生物體活動(dòng)時(shí),攝食被限制在較短的時(shí)間內(nèi),已成為改善晝夜節(jié)律和代謝穩(wěn)態(tài)的潛在范例,導(dǎo)致壽命延長(zhǎng)。這些發(fā)現(xiàn)表明,晝夜節(jié)律不僅僅是衰老的生物標(biāo)志物,而且可能是生物體衰老的驅(qū)動(dòng)因素。
1.6 線粒體與氧化應(yīng)激
在20世紀(jì)50年代,內(nèi)生自由基學(xué)說(shuō)認(rèn)為在基本新陳代謝過(guò)程中由氧產(chǎn)生的自由基分子是導(dǎo)致衰老的關(guān)鍵因素。這些理論特別關(guān)注線粒體超氧化物的產(chǎn)生,認(rèn)為它是衰老病理生理的關(guān)鍵介質(zhì)。事實(shí)證明,衰老的自由基理論極難檢驗(yàn),因?yàn)橹辽僭谝欢ǔ潭壬匣钚匝跻彩侵匾男盘?hào)分子。
在20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初,研究者們常常在模式生物中過(guò)度表達(dá)與清除自由基分子有關(guān)的關(guān)鍵基因,如超氧化物。有多項(xiàng)研究都成功導(dǎo)致了壽命延長(zhǎng),這表明新陳代謝引起的氧化損傷至少在一定程度上限制了壽命。然而,這一發(fā)現(xiàn)被在小鼠身上進(jìn)行的研究所挑戰(zhàn),這些研究表明,野生型小鼠上過(guò)度表達(dá)關(guān)鍵的線粒體抗氧化蛋白超氧化物歧化酶2后,其壽命并沒(méi)有增加。然而,進(jìn)一步針對(duì)線粒體的過(guò)氧化氫清除蛋白-過(guò)氧化氫酶的研究改善了小鼠的健康狀況,延長(zhǎng)了小鼠的壽命。在小鼠身上的這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)之間的矛盾表明,哺乳動(dòng)物系統(tǒng)中簡(jiǎn)單的基因過(guò)度表達(dá)存在遺傳背景的特異性。這并不奇怪,因?yàn)榫€粒體內(nèi)的自由基產(chǎn)生是復(fù)雜的,呼吸鏈內(nèi)至少有十個(gè)產(chǎn)生位點(diǎn),不同年齡,不同細(xì)胞類型,不同生理狀態(tài)下的產(chǎn)生速率仍然有待探索。
盡管高水平的自由基通常與細(xì)胞損傷和炎癥有關(guān),但低水平的自由基也可能通過(guò)適應(yīng)性反應(yīng)(“線粒體毒物興奮效應(yīng)”(mitohormesis))增加細(xì)胞防御。“線粒體毒物興奮效應(yīng)”解釋了蠕蟲(chóng)、蒼蠅和小鼠線粒體功能破壞后壽命反而增加的現(xiàn)象。在秀麗隱桿線蟲(chóng)中進(jìn)行的有關(guān)壽命延長(zhǎng)相關(guān)基因的全基因組范圍的篩選揭示了,參與電子傳遞鏈的數(shù)個(gè)基因的破壞延長(zhǎng)了壽命。
證明線粒體毒物興奮效應(yīng)在延長(zhǎng)壽命方面的重要性的研究給該領(lǐng)域帶來(lái)了一些挑戰(zhàn),因?yàn)槟壳吧胁磺宄褂每寡趸瘎┦欠衲苎娱L(zhǎng)壽命。需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定在不同的環(huán)境中線粒體功能的不同狀態(tài)如何影響衰老。
1.7 細(xì)胞衰老
大約在60年以前,第一個(gè)有關(guān)人類細(xì)胞有限分裂能力的正式描述就已經(jīng)發(fā)表?,F(xiàn)在,這種現(xiàn)象已被熟知,稱為細(xì)胞衰老。衰老的細(xì)胞有三個(gè)主要的特點(diǎn):細(xì)胞增殖停滯、細(xì)胞凋亡抵抗和復(fù)雜的衰老相關(guān)分泌表型。限制細(xì)胞增殖的衰老主要是由于在缺乏端粒酶的情況下重復(fù)DNA復(fù)制而導(dǎo)致的端粒短而功能失調(diào)。功能失調(diào)的端粒引發(fā)持續(xù)的DNA損傷反應(yīng),進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和與衰老相關(guān)的分泌表型相關(guān)的促炎癥因子的表達(dá)。類似地,一些誘發(fā)衰老的癌基因也是通過(guò)復(fù)制應(yīng)激和隨后的DNA損傷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而,其他應(yīng)激源可以在沒(méi)有DNA損傷反應(yīng)的情況下促使細(xì)胞衰老,包括表觀基因組紊亂和線粒體功能障礙。
衰老細(xì)胞在多個(gè)物種的衰老和病變組織中更為豐富。細(xì)胞培養(yǎng)研究表明衰老的細(xì)胞可以刺激多種衰老表型和疾病特征。這就引出了一個(gè)問(wèn)題,即能否鑒定出消除衰老細(xì)胞的化合物來(lái)延緩衰老。利用這種方法鑒定出了一種新型藥物senolytics,它的發(fā)展極為迅速。許多senolytics藥物已經(jīng)在小鼠和人類的細(xì)胞或組織中進(jìn)行測(cè)試,效果良好。然而,臨床試驗(yàn)才剛開(kāi)始,所以這些藥物用在人類身上是否安全有效還需要進(jìn)行驗(yàn)證。
1.8 慢性炎癥
免疫系統(tǒng)的衰老(也稱為免疫衰老)是造成“inflammaging”的一個(gè)原因。Inflammaging是在2000年創(chuàng)造出來(lái)的一個(gè)術(shù)語(yǔ),是年老個(gè)體的細(xì)胞和組織中會(huì)表達(dá)較高水平的炎癥因子的一種現(xiàn)象,使其處于一種低級(jí)的、不增殖的及慢性的促炎癥反應(yīng)的狀態(tài)。與急性的、短暫的炎癥相比,inflammaging更是與大多數(shù)與年齡相關(guān)的疾病有關(guān),如癌癥、II型糖尿病、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病以及老年綜合征。像進(jìn)行飲食限制之類的對(duì)提高壽命的干預(yù)方法可以減少炎癥反應(yīng)的標(biāo)記物。在這些研究的基礎(chǔ)上,inflammaging已經(jīng)被當(dāng)做是一個(gè)加速衰老的生物標(biāo)記物,也是衰老生物學(xué)的一個(gè)特點(diǎn)。
正如對(duì)影響衰老的其他因素中所討論的,促炎和抗炎過(guò)程之間的良好平衡可能延長(zhǎng)壽命。與這一觀點(diǎn)一致,研究表明,盡管百歲老人的促炎分子水平增加,與這些促炎分子相關(guān)的不良后果可被其體內(nèi)高水平的抗炎分子抵消。
1.9 蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)
蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)是維持蛋白結(jié)構(gòu)和功能的重要過(guò)程,其隨著衰老而退化。蛋白質(zhì)組的穩(wěn)定性與生物體的自然長(zhǎng)壽有關(guān),如裸鼴鼠,其特點(diǎn)是具有高水平的穩(wěn)態(tài)蛋白水解活性。在正常老化過(guò)程中,數(shù)百種蛋白質(zhì)變得不溶,并在多種組織中積累。在秀麗隱桿線蟲(chóng)中,這些不溶性蛋白質(zhì)很多都是和壽命相關(guān)的蛋白。由此表明,整個(gè)蛋白質(zhì)組失穩(wěn)會(huì)加速衰老。與年齡相關(guān)的蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)失調(diào)可能是阿爾茨海默病、帕金森病和其他蛋白質(zhì)毒性疾病相關(guān)的神經(jīng)毒性肽加工和折疊的原因。這可能就是為什么年齡是以蛋白質(zhì)聚集為特征的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的高風(fēng)險(xiǎn)因素。
2. 衰老干預(yù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)
我們對(duì)衰老背后的分子機(jī)制的理解迅速增加,為干預(yù)衰老過(guò)程創(chuàng)造了新的機(jī)會(huì)。首先,可以延長(zhǎng)壽命的基因數(shù)量比預(yù)期的要多,這表明衰老過(guò)程中的可塑性水平比預(yù)期的要高得多。其次,控制衰老的基因和通路如TOR和胰島素信號(hào)通路,在酵母、線蟲(chóng)、果蠅以及人類中高度保守。而且在模式生物中以這些通路為目標(biāo)可以延長(zhǎng)壽命和健康壽命,因此以保守的衰老途徑為目標(biāo)有望預(yù)防多種疾病。
2.1 面臨的挑戰(zhàn)
然而,將相關(guān)研究從簡(jiǎn)單的生物體移到人類身上需要克服很多困難。首先,在模式生物中的研究對(duì)衰老機(jī)制的干預(yù)是有益的,但可能不適用于另一種遺傳背景。人類群體具有龐大的遺傳異質(zhì)性,正如一些動(dòng)物研究對(duì)飲食限制益處的普遍性提出了挑戰(zhàn)一樣,由于人群中的自然遺傳變異,藥物干預(yù)很可能在不同的人身上取得不同的效果。另外,在小鼠中的研究并不總是在人身上也達(dá)到同樣的預(yù)期。在小鼠中許多重要的發(fā)現(xiàn)可以成功地移植到人身上,但是也有很多失敗了。這可能是由于小鼠和人存在內(nèi)部的生物學(xué)差異。除此之外,生物學(xué)的復(fù)雜性及很多可變因素都影響著生物學(xué)表型。
2.2 正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)的藥物
這些針對(duì)衰老開(kāi)發(fā)的藥物,其中一些在動(dòng)物模型中普遍被用來(lái)作為衰老保護(hù)劑。由國(guó)家老齡研究所支持的多中心干預(yù)測(cè)試項(xiàng)目(multicentre Intervention Testing Program,ITP)已經(jīng)證實(shí)有5種藥物可以重復(fù)性地延長(zhǎng)不同基因型小鼠的壽命,這其中包括雷帕霉素、阿卡波糖、去甲二氫愈創(chuàng)木酸、雌二醇及阿司匹林。盡管衰老過(guò)程中的干預(yù)措施效果如何仍有待觀察。但是,通過(guò)在動(dòng)物中對(duì)藥物的研究和人類中對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究讓人們確信,延長(zhǎng)壽命的機(jī)會(huì)之窗仍然存在。
表1. 提高健康和壽命的干預(yù)措施
2.2.1 二甲雙胍
二甲雙胍是一種被廣泛使用的抗糖尿病藥物,已被發(fā)現(xiàn)有針對(duì)多種衰老分子的機(jī)制。對(duì)接受二甲雙胍治療的糖尿病患者的回顧性分析顯示,與無(wú)糖尿病患者相比,二甲雙胍患者的壽命延長(zhǎng)。流行病學(xué)研究表明,二甲雙胍的使用也可能降低癌癥和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病率。這些數(shù)據(jù)支持?jǐn)M議的二甲雙胍靶向衰老(TAME)研究,該研究是一項(xiàng)大型二甲雙胍隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),對(duì)象為65-80歲無(wú)糖尿病的老年人,他們有患老年慢性疾病的高風(fēng)險(xiǎn)。TAME的主要結(jié)果是死亡或新的與年齡相關(guān)的慢性疾病,包括心血管疾病、癌癥和癡呆癥。其他結(jié)果包括老年醫(yī)學(xué)措施,如活動(dòng)能力、日常生活活動(dòng)的獨(dú)立性和認(rèn)知功能。
2.2.2 雷帕霉素類似物
ITP鑒定出的對(duì)壽命影響最大的化合物是雷帕霉素。雷帕霉素抑制TOR通路,延長(zhǎng)酵母和蠅類壽命,增加多種遺傳背景的小鼠的平均壽命和最長(zhǎng)壽命。這些基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)引領(lǐng)了一項(xiàng)獨(dú)特的臨床試驗(yàn),該試驗(yàn)研究了雷帕霉素對(duì)寵物狗的心臟功能、認(rèn)知、癌癥和壽命的影響,并將其作為一個(gè)臨床前的模型。雷帕霉素(也稱為西羅莫司)及其類似物依維莫司被批準(zhǔn)作為固體器官移植的免疫抑制劑用于臨床。健康的老年人給予非免疫抑制劑量的依維莫司6周后,對(duì)流感疫苗的免疫反應(yīng)有所改善。隨后的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),六周的低劑量依維莫司加上第二種TOR抑制劑可改善疫苗反應(yīng),并在隨后的九個(gè)月內(nèi)將感染率降低了三分之一以上。
2.2.3 Senolytics
如上所述,在動(dòng)物模型中選擇性靶向和消除衰老細(xì)胞的抗衰老藥物顯示出了巨大的抵抗衰老的潛力。有些藥物是自然產(chǎn)物,而有些藥物是合成的小分子。越來(lái)越多的生物技術(shù)公司和實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)新的senolytics并開(kāi)始在人類身上進(jìn)行安全性測(cè)試,但目前還沒(méi)有結(jié)果。
2.2.4 Sirtuin激活劑
Sirtuin激活化合物(STACs)可增強(qiáng)sirtuin活性,延長(zhǎng)小鼠和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物的壽命。然而,在臨床試驗(yàn)中觀察到的結(jié)論有好有壞。白藜蘆醇(一種天然的STAC)和SRT1720(一種早期合成的STAC)在臨床前試驗(yàn)中顯示出良好的結(jié)果,但在臨床試驗(yàn)中失敗了,因?yàn)樗鼈兊纳锢枚?、效力和靶向特異性都很低。迄今為止最有希望的合成STAC是SRT2104,一種高度特異的SIRT1激活劑。該化合物已經(jīng)完成了幾項(xiàng)對(duì)心血管和代謝標(biāo)志物影響的小型臨床研究,包括對(duì)2型糖尿病、吸煙者和老年人的影響,目前正在進(jìn)行更大規(guī)模的試驗(yàn)。
2.2.5 NAD前體
NAD前體,如煙酰胺核糖苷和煙酰胺單核苷酸,旨在補(bǔ)充與年齡相關(guān)的細(xì)胞NAD水平下降。在動(dòng)物模型中,這兩種前體都顯示出對(duì)許多與衰老相關(guān)的疾病具有保護(hù)作用。目前有幾家公司在網(wǎng)上銷售煙酰胺核糖苷和煙酰胺單核苷酸作為補(bǔ)充劑。盡管這些補(bǔ)充劑增加了人類的NAD水平,但到目前為止還沒(méi)有證據(jù)表明它們對(duì)人類有任何抗衰老的作用。
2.3 運(yùn)動(dòng)改善健康
盡管目前人們對(duì)藥物開(kāi)發(fā)抱有很大的希望和投資,但需要注意的是,運(yùn)動(dòng)是一種真正有效的抗衰老保護(hù)劑。在缺乏適當(dāng)?shù)闹委熇夏旯δ苷系K的情況下,運(yùn)動(dòng)是目前唯一顯示出顯著療效的干預(yù)措施,可降低與年齡相關(guān)的疾病的發(fā)病率,改善生活質(zhì)量,甚至增加人類的平均壽命和最長(zhǎng)壽命。
2.4 營(yíng)養(yǎng)和衰老
飲食可能是對(duì)健康和老齡化最重要的影響之一。然而,這是一個(gè)極其復(fù)雜的話題,超出了本綜述的范圍。老齡化領(lǐng)域幾乎只關(guān)注飲食限制對(duì)壽命和健康的影響,但另一方面,暴飲暴食和隨之而來(lái)的肥胖縮短了壽命破壞了健康。在這兩個(gè)極端之間,有強(qiáng)有力的證據(jù)表明最佳飲食與長(zhǎng)壽和各種慢性病風(fēng)險(xiǎn)的降低有關(guān)。通過(guò)對(duì)不同飲食習(xí)慣的比較研究以及對(duì)地理上與長(zhǎng)壽有關(guān)的人群的研究,發(fā)現(xiàn)有利于長(zhǎng)壽和健康的飲食通常以加工程度最低的食品為特征,主要包括植物性食品、低酒精消耗和不暴飲暴食。
營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域最近出現(xiàn)了令人興奮的發(fā)展,如間歇性禁食、模仿禁食的飲食和限時(shí)進(jìn)食。最近,人們對(duì)生酮飲食越來(lái)越感興趣,其特點(diǎn)是內(nèi)源性生成高水平的酮體β-羥基丁酸。最近,在兩項(xiàng)對(duì)小鼠的單獨(dú)研究中發(fā)現(xiàn),這種飲食可以延長(zhǎng)健康壽命。
2.5 對(duì)衰老生物標(biāo)志物的需求
老年科學(xué)領(lǐng)域需要生物標(biāo)志物來(lái)評(píng)估老齡化過(guò)程和干預(yù)措施的有效性,以避免大規(guī)模的縱向研究。衰老不是一種疾病,而是多種疾病的一個(gè)顯著的強(qiáng)烈風(fēng)險(xiǎn)因素。數(shù)十年的心血管研究確定了危險(xiǎn)因素,并表明即使患者沒(méi)有癥狀,治療危險(xiǎn)因素也能預(yù)防傷害。同樣,衰老生物標(biāo)志物的確定將允許在各種臨床情況下較早地識(shí)別處于較高年齡相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的患者,以便針對(duì)性地進(jìn)行抗衰老治療。
早期識(shí)別此類標(biāo)記物的努力并不成功,但最近使用高通量蛋白質(zhì)組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和表觀基因組學(xué)等新技術(shù)的發(fā)展表明,此類生物標(biāo)記物確實(shí)存在,可能具有高度的臨床重要性。表觀遺傳時(shí)鐘是一種可能的生物標(biāo)志物,它基于對(duì)多個(gè)位點(diǎn)DNA甲基化的測(cè)量,似乎與生物年齡和年齡相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)比實(shí)際年齡更相關(guān)。晚期糖基化終產(chǎn)物是另一種隨著年齡和數(shù)種年齡相關(guān)疾病積累的潛在生物標(biāo)志物。進(jìn)一步識(shí)別預(yù)測(cè)生物年齡和疾病風(fēng)險(xiǎn)的生物標(biāo)志物將是人類對(duì)抗年齡相關(guān)疾病和功能障礙的一大進(jìn)步。
“論腫道麻”述評(píng)
“長(zhǎng)生不老”一直是一個(gè)充滿神秘色彩的話題。古今中外,人們一直在探索如何能夠?qū)崿F(xiàn)“長(zhǎng)生不老”。隨著科學(xué)的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)生不老”是不現(xiàn)實(shí)的。但是,探索生命奧義的過(guò)程中,人們逐漸意識(shí)到人類的衰老速度以及壽命的長(zhǎng)短是可以進(jìn)行人為干預(yù)的。通過(guò)深入探究衰老背后的生物學(xué)機(jī)制進(jìn)而防治衰老相關(guān)疾病從而實(shí)現(xiàn)健康長(zhǎng)壽將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)前,我們已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)研究衰老的黃金時(shí)代。這個(gè)時(shí)代為人類延長(zhǎng)健康壽命帶來(lái)了空前的希望,即基于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn),人類可以預(yù)防、延緩或甚至在某些情況下逆轉(zhuǎn)許多衰老的病理現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)代是否有望延長(zhǎng)人類的最長(zhǎng)壽命仍是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。但顯而易見(jiàn)的是,在將特定基因與衰老聯(lián)系起來(lái)的30年間,一個(gè)堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)已經(jīng)建立起來(lái),并且直接針對(duì)衰老過(guò)程的臨床試驗(yàn)也正在啟動(dòng)。盡管在人類將這些研究推廣到人類身上時(shí)會(huì)遇到相當(dāng)大的困難,但就健康衰老而言,潛在的回報(bào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于風(fēng)險(xiǎn)。
編譯:李婷;述評(píng):翁梅琳審校:張軍,繆長(zhǎng)虹本文由“健康號(hào)”用戶上傳、授權(quán)發(fā)布,以上內(nèi)容(含文字、圖片、視頻)不代表健康界立場(chǎng)?!敖】堤?hào)”系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù),如有轉(zhuǎn)載、侵權(quán)等任何問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系健康界(jkh@hmkx.cn)處理。
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網(wǎng)址: Nature綜述:從衰老研究到衰老干預(yù)措施 http://www.u1s5d6.cn/newsview113622.html
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