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我们所知道的衰老的终结?|科学说

目前,老龄化与各种慢性疾病同时发生- - - - - -多亏了哈佛大学大卫·辛克莱博士的实验室- - - - - -年龄可能很快就真的只是一个数字了。

Yvonne Tang |高级平面艺术家

在他们具有里程碑意义的论文《表观遗传信息的丢失是哺乳动物衰老的原因》中,辛克莱实验室提出了一种新的衰老理论和作用机制,以及有效逆转衰老的证据。

辛克莱关于衰老的信息理论认为,表观遗传信息的丧失——而不是基因突变——是衰老的主要驱动力。虽然遗传信息是我们实际的DNA序列——用来发育我们身体各个方面的密码——但表观遗传信息是调节它如何被读取,决定不同蛋白质的制造量或少。然而基因突变直接改变了我们的DNA序列——我们的遗传密码——表观遗传改变是可逆的,只影响我们的身体如何解释DNA。

我们身体中的每一个细胞——除了一些例外——都携带着我们完整的遗传密码,但为了让我们的身体正常运转,我们需要不同的细胞来“专门”执行特定的功能。我们DNA上的表观遗传信息使细胞能够彼此区分。

然而,正如辛克莱实验室所提出的,衰老的具体过程是由染色质修饰剂(RCM)的重新定位过程造成的,它侵蚀了表观遗传信息,阻止了我们的细胞按预期读取DNA。当这种情况发生时,我们的细胞就会经历身份危机,变成“前分化”。

RCM似乎发生在DNA的正常修复过程中。与衰老最相关的损伤类型是双链DNA断裂(dsb)。考虑到这一点,辛克莱实验室导出了一种在小鼠细胞中诱导dsb而不引起突变的程序,目的是诱导RCM。他们推导出的系统被命名为ICE(表观基因组诱导变化),既复杂又有趣。

辛克莱实验室部署了一种蛋白质鸡尾酒,与其他损伤刺激技术相比,这种鸡尾酒产生的dsb突变更少。如果表观遗传信息是细胞衰老的原因,那么用ICE处理的细胞应该更老——事实正是如此。ICE细胞的表观遗传年龄是对照组的1.5倍。

辛克莱实验室随后进行了体内测试,一组小鼠接受ICE治疗,另一组作为对照。治疗10个月后,ICE小鼠显示出许多衰老的标志性迹象,包括肾脏不健康、头发变白、稀疏和中枢神经系统功能下降。

16个月后,ICE小鼠的肌肉量总体上明显少于对照组,它们剩余的肌肉明显脆弱。ICE小鼠表现出与自然衰老小鼠非常相似的表观遗传变化,实际上在生物学上变老,而在时间上变年轻。

最不可思议的是,这些变化是可逆的!辛克莱的团队利用山中因子(Yamanaka factor,一种参与干细胞生成的蛋白质)成功地重置了活小鼠的表观遗传变化,导致上述生物衰老症状的逆转高达57%。

这篇论文的发现当然有可能彻底改变人类的健康寿命和寿命,但如果表观遗传年龄逆转最终在人类身上取得成功,显然有可能带来无数的社会效益,但也有重大的环境风险。

这项技术最明显的好处将是它能够大大提高老年人的生活质量。虽然现代医学已经使人们能够很好地活到80岁、90岁甚至100岁,但大多数老年人的生活质量却显著恶化。无论是认知损伤还是身体损伤,大多数老年人,尤其是在美国,都有某种形式的慢性疾病。

绝大多数医疗保健费用来自慢性病的管理,给受影响的家庭造成了沉重的经济负担。如果年龄逆转技术是可行的,那么对慢性疾病的很大一部分昂贵的护理将不再必要。

随后,表观遗传年龄逆转也可能无意中导致人口过剩,这对地球的自然资源造成压力,并加剧气候变化。

虽然很难推测,但我们有理由假设,逆转表观遗传年龄带来的寿命和健康寿命的延长,通常会鼓励过度消费和资本主义等对环境有害的做法。

尽管减少老年人及其家庭的痛苦将是一项惊人的社会进步,但我们必须考虑到这种技术可能对我们的星球造成的有害影响。我认为,在大幅度延长人类健康和寿命之前,科学界必须首先提高我们保持环境健康的能力。



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