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陳根:30%衰老基因,如何驅動人體衰老?

文/陳根

隨著醫學科技的發展,人類的平均壽命在過去幾個世紀得到了顯著延長。1900年的全球平均預期壽命僅為31歲,甚至在最富裕的國家也不到50歲。而到2015年,人類平均預期壽命為72歲,在日本,甚至高達84歲。這無疑讓人類對青春、健康與長壽的渴望變得更為強烈。

從衰老的本質來說,衰老的發生一般是

從微小的基因層面上開始

。這與染色體和染色體端粒密切相關。一般來說,染色體的端粒會把染色體保護起來,而端粒縮短,則會導致染色體不斷地縮短,基因不斷丟失。這個過程,從基因學的角度來說,就是人類衰老的過程。

在幹細胞中,端粒的縮短導致譜系和多能性標記物的表達降低,反應了這些細胞的增殖、再生、移入和分化能力的降低。隨著時間的流逝,端粒的縮短與多種年齡相關疾病有關,例如2型糖尿病、心血管疾病、免疫功能受損和癌症的發生。

當端粒不斷縮短,染色體也不斷縮短,細胞核周圍不斷形成“凋亡小體”。“凋亡小體”越來越多時,細胞的形態隨之發生變化。最終,細胞將出現一種異常的狀態。整個過程就是我們所知道的“細胞凋亡”,即細胞程式性死亡。

基因的衰老,最

體現在細胞的衰老上

細胞的衰老才構成了宏觀的人體的衰老。

當前,

生物體記憶體在一些調控衰老的基因

已經成為現代醫學的共識

,比如,一些基因存在的主要目的、就是導致死亡,在生命的晚期,這些基因會以被啟用或關閉的方式加速身體的衰退。

其中,

AGE-1

是線蟲衰老基因中的第一個例子。

如今,人們已經知道更多的衰老基因,如果它們被刪除,就能延長壽命。換句話說,當這些基因表達時,就會起到縮短壽命的效果。它們中的一些基因能改善繁殖能力,有一些則不能。

現在,美國國立衛生研究院科學團隊除了進一步探索基因驅動衰老的機制外,還在一項針對果蠅的研究中發現,細菌也可以驅動蒼蠅中許多標誌衰老基因的活動。

具體來說,研究人員透過給果蠅餵食抗生素,並監測傳統上被認為控制衰老的數百個基因的終身活動後發現,

抗生素不僅延長了果蠅的壽命,而且還極大地改變了許多這些基因的活性。

他們的結果表明,傳統上與衰老有關的基因中只有約30%設定了動物的內部時鐘,而其餘的則反映了身體對細菌的反應。

闡明機體衰老的分子機制依然是科學家們研究的熱點話題。事實上,幾十年來,科學家們一直在制定一份常見衰老基因的命題清單。這些基因被認為控制著整個動物界的衰老過程,從蠕蟲到小鼠再到人類。當範圍縮小至30%的基因時,這也將幫助醫學研究人員更多地探索基因驅動衰老的機制。