湯姆·加爾米森
回想當(dāng)時(shí),情況之危急,令人絕望?;加懈闻K疾病的19歲土耳其少女急需器官移植。就在她排隊(duì)等待手術(shù)期間,她又患上了肝性腦病。隨著肝臟衰竭,毒素在她的血液中不斷累積,開始侵害她的大腦。
沒(méi)過(guò)多久,她的肝臟徹底停止了工作,醫(yī)生們立馬對(duì)她實(shí)施了搶救。
時(shí)間一分一秒地流逝,醫(yī)生們唯一的選擇就是為她移植一個(gè)其他醫(yī)院拒收的肝臟。這個(gè)肝臟形態(tài)欠佳,不僅因?yàn)樯厦嬗幸惶幖纳x感染導(dǎo)致的囊腫,還因?yàn)槠鞴俟w是一位去世不久的93歲老婦人。根據(jù)器官移植的標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)肝臟已經(jīng)很老了,尤其是對(duì)于一位如此年輕的受體來(lái)說(shuō)。
然而,由于既沒(méi)有其他肝臟可用,也沒(méi)有其他治療方案可選,醫(yī)生們只能給女孩移植這個(gè)肝臟。2008年,在位于土耳其馬拉蒂亞省的伊諾努大學(xué)肝臟移植研究所,醫(yī)生們?yōu)樯倥隽似鞴僖浦彩中g(shù)。這場(chǎng)手術(shù)大獲成功,女孩不僅活了下來(lái),還在六年后生了個(gè)健康的女嬰。在她女兒一歲生日這天,已經(jīng)26歲的女孩為自己的肝臟慶祝了100歲生日。
幾乎沒(méi)有人知道擁有一個(gè)與自己曾祖同齡的肝臟是什么感覺(jué)。出人意料的是,雖然部分器官的衰老速度很快,但另一部分器官卻能比我們還長(zhǎng)壽。比起計(jì)算過(guò)了幾個(gè)生日,器官和組織的衰老程度更能說(shuō)明我們身體的實(shí)際年齡。
長(zhǎng)壽研究發(fā)現(xiàn)的趣事之一是,你的實(shí)際年齡似乎并不像你以為的那么重要。其實(shí),研究人員對(duì)實(shí)際年齡與生物年齡之差更感興趣。前者指的是你活了多少年,而后者則用于描述我們的身體是如何隨著年齡的增長(zhǎng)而衰老的。
兩個(gè)年齡或許聯(lián)系緊密,但直觀來(lái)看,兩者并不總是匹配的。我們都知道不良的飲食習(xí)慣和不足的睡眠會(huì)讓我們過(guò)早衰老。
我們通常以為衰老是個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,發(fā)生在全身上下,只是不同的人衰老速度不同。雖然從整體上審視我們的衰老程度很有幫助,但這并不能讓我們看到衰老的全貌。研究顯示,遺傳基因、生活方式和環(huán)境因素的共同作用決定了我們衰老的速度,但這種復(fù)雜的作用對(duì)各個(gè)器官的影響程度并不相同。
一項(xiàng)針對(duì)成年人的研究發(fā)現(xiàn),雖然我們可能擁有38歲的年輕外貌,但我們的腎臟或許已經(jīng)萎縮得像61歲了。同理,我們可能像80歲老人那樣滿臉皺紋,頭發(fā)脫落,但我們的心臟或許依然跳得像40歲時(shí)那樣有勁。
斯坦福大學(xué)的遺傳學(xué)家邁克爾·斯奈德把人體比作一輛車。他說(shuō):“隨著時(shí)間的推移,一輛車的整體性能會(huì)下降,但有的零件比其他零件磨損得更快。如果引擎還能發(fā)動(dòng),我們就能修復(fù)磨損的零件。以此類推,人體器官磨損了,你也可以修復(fù)它?!?p>
比起計(jì)算過(guò)了幾個(gè)生日,器官和組織的衰老程度更能說(shuō)明我們身體的實(shí)際年齡。
也就是說(shuō),盡管合計(jì)的生物年齡對(duì)我們很有用處,但如果想活得更久、更健康,我們就要明白身體各部分的年齡并不相同。
然而,精確判斷某個(gè)器官的生物年齡并非易事。雖然很多網(wǎng)站上都有可以幫助人們估算各個(gè)器官年齡的計(jì)算器,但要想精確判斷器官的生物年齡,仍需對(duì)器官功能、組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞構(gòu)成、遺傳健康等進(jìn)行精密的檢查。
器官移植的數(shù)據(jù)確實(shí)能提供一部分有趣的線索,比如哪個(gè)器官的功能會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而變強(qiáng)。研究人員分析了供體年齡與受體術(shù)后存活時(shí)間等因素間的關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn),總體來(lái)看,移植高齡器官的手術(shù)成功率較低。然而,研究結(jié)果顯示,各個(gè)器官之間存在顯著差異,這表明有的器官更抗老。
盡管心臟和胰腺的移植成功率會(huì)在40歲之后降低,但研究人員發(fā)現(xiàn),若供體不超過(guò)65歲,年齡不會(huì)影響肺移植的成功率。角膜是抵抗力最強(qiáng)的器官,供體年齡對(duì)角膜移植幾乎沒(méi)有影響。
英國(guó)利物浦大學(xué)的研究人員指出,器官的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,器官功能的發(fā)揮又依賴于血管,這兩點(diǎn)可能是影響器官衰老的關(guān)鍵因素。他們?cè)谡撐闹袑懙溃骸捌鞴倜}管系統(tǒng)與微脈管系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的增齡性改變是導(dǎo)致器官出現(xiàn)增齡性功能障礙的重要因素,這個(gè)想法是合乎邏輯的?!?/p>
關(guān)于特定器官的壽命是否存在上限,器官移植的數(shù)據(jù)也引出了不少問(wèn)題。以肝臟為例,眾所周知,肝臟具有再生能力。手術(shù)切除2/3肝臟的患者,其肝臟在術(shù)后一年內(nèi)幾乎可以恢復(fù)到原來(lái)的大小。有的研究人員以近幾年的成功案例為依據(jù),認(rèn)為九旬老人群體是尚未開發(fā)的潛在肝臟供體資源。另有研究人員正在密切監(jiān)測(cè)一批經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選的移植患者。這批患者的肝臟已年過(guò)百歲,比患者本身年長(zhǎng)了幾十歲。
有的器官對(duì)我們生活方式中的某些方面更為敏感。倫敦國(guó)王學(xué)院主管衰老研究的理查德·西奧說(shuō):“肺和污染就是最好的例子。肺在城市或污染嚴(yán)重的環(huán)境里,衰老程度更深。”
根據(jù)西奧的說(shuō)法,許多生活要素都能對(duì)我們復(fù)雜的衰老模式產(chǎn)生影響。他說(shuō):“我們吃什么,怎么吃,怎么睡,何時(shí)睡,所有這類要素都能影響我們的器官,只是影響的方式各不相同,而我們尚不能完全理解?!?/p>
器官年齡這一概念在微觀層面更復(fù)雜。組成我們大部分器官的單個(gè)細(xì)胞會(huì)磨損,需要定期更換,這就意味著許多組織會(huì)隨著時(shí)間的推移而徹底再生,只是再生的速度大不相同。紅細(xì)胞在靜脈和動(dòng)脈中平均流轉(zhuǎn)四個(gè)月,而在腸子里摸爬滾打的細(xì)胞幾天后就要更新?lián)Q代。大多數(shù)的腦細(xì)胞,或者說(shuō)神經(jīng)元,處在另一個(gè)極端。它們不會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而更新,也就是說(shuō)它們通常和我們的身體同齡。
2019年,由索爾克生物研究所馬丁·黑策帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)驚奇地發(fā)現(xiàn),神經(jīng)元絕非哺乳動(dòng)物體內(nèi)唯一的長(zhǎng)壽細(xì)胞。該團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)小鼠的肝臟和胰腺中發(fā)現(xiàn)了與小鼠同齡的細(xì)胞,它們與年輕的細(xì)胞共存,呈現(xiàn)出“年齡嵌合”的狀態(tài)。比起僅存活幾天的細(xì)胞,長(zhǎng)壽的細(xì)胞更易隨著年齡的增長(zhǎng)而磨損,所以存活于大腦之外的長(zhǎng)壽細(xì)胞能給研究人員提供線索,以了解其他類似器官的衰老機(jī)制。
無(wú)論我們的器官在面對(duì)衰老時(shí)有多強(qiáng)的復(fù)原力,它們的機(jī)能都會(huì)隨著時(shí)間的推移而減退,然而有研究顯示我們可以預(yù)測(cè)哪個(gè)器官最先衰老。
2020年,邁克爾·斯奈德所在的斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),人體內(nèi)至少有87種分子和微生物可用作衰老的生物標(biāo)志物。該團(tuán)隊(duì)每個(gè)季度對(duì)志愿者進(jìn)行一次體檢,一共持續(xù)了兩年。通過(guò)研究志愿者體內(nèi)生物標(biāo)志物的變化,他們發(fā)現(xiàn),人們似乎是通過(guò)不同的生物機(jī)制衰老的。此外,他們還發(fā)現(xiàn),可以按照生物標(biāo)志物的類別,將人們劃分為不同的“年齡類型”,而生物標(biāo)志物的分類依據(jù)則是看它們與哪個(gè)器官或系統(tǒng)關(guān)系最為密切。
紅細(xì)胞在靜脈和動(dòng)脈中平均流轉(zhuǎn)四個(gè)月,而在腸子里摸爬滾打的細(xì)胞幾天后就要更新?lián)Q代。
根據(jù)占主導(dǎo)地位的衰老途徑,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了四種衰老類型的證據(jù),即腎臟衰老型、肝臟衰老型、代謝衰老型以及免疫衰老型,但他們相信還存在其他類型,比如心臟衰老型。斯奈德說(shuō),人們的年齡類型取決于遺傳因素和環(huán)境因素的共同作用。值得注意的是,該團(tuán)隊(duì)能在人們邁入老年以前很久就確定他們的年齡類型。如果他們的發(fā)現(xiàn)是正確的,那么有朝一日,年輕人就能知道自己隨著年齡的增長(zhǎng)要注重哪方面的健康。
斯奈德說(shuō):“如果你是心臟衰老型,要密切關(guān)注自己的低密度脂蛋白膽固醇指標(biāo),檢查心臟,鍛煉身體。如果你是代謝衰老型,要注意飲食。如果你是肝臟衰老型,要少喝酒?!?/p>
評(píng)論家指出,年齡類型是斯坦福團(tuán)隊(duì)在短期研究中確定的,我們還不知道年齡類型是否真的會(huì)導(dǎo)致生理變化,從而給人體健康帶來(lái)長(zhǎng)期的負(fù)面影響。然而,斯奈德堅(jiān)信,我們正在邁入一個(gè)抗衰老干預(yù)方法更加個(gè)性化的時(shí)代。他說(shuō):“‘一刀切的方法沒(méi)用。鍛煉身體和健康飲食對(duì)全身有好處,但如果你的心臟或腎臟正在漸漸磨損,你可能就需要更直接的策略?!?h3>| 逆轉(zhuǎn)衰老時(shí)鐘 |
機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的最新進(jìn)展讓科學(xué)家們得以更精確地判斷生物學(xué)上的衰老進(jìn)程,方法之一是研究我們脫氧核糖核酸的半永久性改變,即甲基化。在甲基化過(guò)程中,甲基基團(tuán)附著在脫氧核糖核酸的部分片段上,從而開啟或關(guān)閉不同的基因。人們認(rèn)為,甲基化過(guò)程是脫氧核糖核酸若干表觀遺傳變異之一,能決定我們的基因是如何受生活方式和所處環(huán)境影響的。甲基化的脫氧核糖核酸數(shù)量會(huì)隨著我們年齡的增長(zhǎng)而改變,我們的表觀遺傳模式也會(huì)隨之改變。生物學(xué)家因此得以勾勒出“表觀遺傳時(shí)鐘”,他們相信這是預(yù)測(cè)生物學(xué)上衰老進(jìn)程的有力工具。
擁有100歲以上肝臟的移植患者數(shù)量正在增多。
表觀遺傳時(shí)鐘還能讓研究人員對(duì)比不同組織的生物年齡。舉例來(lái)說(shuō),有證據(jù)顯示,女性乳腺組織的衰老速度比其他部位的更快,人們因此好奇表觀遺傳時(shí)鐘能否用于預(yù)測(cè)乳腺癌。但部分科學(xué)家指出,即使表觀遺傳時(shí)鐘能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)乳腺癌,我們也不知道減慢時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的治療能否減慢衰老進(jìn)程。
無(wú)論我們?nèi)绾慰创ダ?,?duì)許多研究長(zhǎng)壽的人來(lái)說(shuō),終極目標(biāo)并不是讓表觀遺傳時(shí)鐘轉(zhuǎn)得更慢,而是真正地逆轉(zhuǎn)時(shí)鐘。這在細(xì)胞層面似乎已能實(shí)現(xiàn)。2020年3月,斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員稱,他們從老年人體內(nèi)提取了細(xì)胞,通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞表達(dá)山中因子,成功使細(xì)胞恢復(fù)了年輕活力。山中因子是一種蛋白質(zhì),此前已有研究證實(shí)了山中因子能讓細(xì)胞重返胚胎狀態(tài)。經(jīng)過(guò)幾天的實(shí)驗(yàn),提取的細(xì)胞年輕了好幾歲。
將上述操作應(yīng)用于整個(gè)器官或許會(huì)面臨更大的挑戰(zhàn),但斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究邁出了開發(fā)新療法的第一步。人們期望新療法能在體內(nèi)逆轉(zhuǎn)細(xì)胞和組織的生物鐘,而無(wú)需將二者移出體外。
然而,就目前而言,許多科學(xué)家仍在專注于延長(zhǎng)老年人的健康壽命。倫敦大學(xué)學(xué)院的琳達(dá)·帕特里奇等人在他們發(fā)表的綜述文章中強(qiáng)調(diào),雖然雷帕霉素、二甲雙胍和鋰等藥物有望延緩衰老相關(guān)疾病的發(fā)生,但需要指出的是,這幾種干預(yù)方法都無(wú)力逆轉(zhuǎn)衰老的種種癥狀。其他研究者認(rèn)為,抗衰老治療可能會(huì)產(chǎn)生“組織特異性”的效果,他們因此強(qiáng)調(diào)科學(xué)家要了解衰老進(jìn)程是如何以不同方式影響不同器官的。
盡管各個(gè)器官衰老的方式大不相同,但精心照料每個(gè)器官還是很有意義的。理查德·西奧強(qiáng)調(diào),各個(gè)器官系統(tǒng)仍是相互聯(lián)系的,一個(gè)系統(tǒng)的衰老注定會(huì)影響其他系統(tǒng)。
西奧說(shuō):“如果你的關(guān)節(jié)發(fā)炎了,炎癥也會(huì)影響你的大腦和心臟。不同器官的衰老軌跡不同,但所有的衰老軌跡是相互關(guān)聯(lián)的?!?/p>
[編譯自英國(guó)廣播公司網(wǎng)站]
編輯:馬果娜