長壽文章

滴答、滴答、生理時鐘:加速內部老化的因素

許多因素加速老化和我們的生理時鐘

雖然您可能認為老化取決於每年生日蛋糕上有多少蠟燭,但研究人員使用多種生物標記來指示您的細胞、器官和組織衰老的速度。 與測量您在地球上度過的年數的實際年齡相反,生物年齡評估細胞標記物的損傷和功能障礙。 雖然這兩者在我們年輕時往往是一致的,但隨著年齡的增長,它們可能會越來越疏遠。 隨著生理時鐘加快,您更有可能提前患上與年齡相關的疾病,如癡呆、心臟病、關節炎或視力喪失。 另一方面,無論實際年齡如何,終生保持健康的習慣可以讓您在生物學上保持年輕。 然而,研究人員尚未就測量老化過程的最佳方法達成一致。 

2021 年 2 月發表的一項研究 電子生活來自阿姆斯特丹和維吉尼亞州的一個合作團隊旨在確定幾種生物標記(也稱為生理時鐘)之間的關係,以及使用五種主要生物標記的組合模型是否可以比任何一種標記本身更好地預測生物年齡。 正如主要作者里克·詹森(Rick Jansen) 所總結的那樣,「為了更好地理解生物衰老的機制,我們想要研究生物衰老的指標如何相互關聯,它們如何與身心健康的決定因素聯繫起來,以及是否將生物老化的指標與身體和心理健康的決定因素聯繫起來。 透過這項研究,詹森和同事闡明了不同內部老化標記之間的差異,並強調了不依賴任何一個時鐘來確定生物年齡的重要性。

五大因素:如何測量內部老化?

儘管看待老化的方法有很多,但這些研究人員研究了五種不同的生理時鐘,這些生理時鐘之前已被研究過它們與加速老化和疾病的關係: 

  • 端粒長度: 端粒是染色體尖端的端蓋,保護染色體免受損傷和功能障礙。 端粒隨著每次細胞分裂而縮短,以保存關鍵的遺傳訊息; 當細胞到達端粒末端時,它就無法再複製並失去功能。 端粒較短始終與壽命較短和慢性病風險增加有關。
  • 表觀遺傳學: 表觀遺傳年齡是透過 dna 的化學變化來測量的。 這包括 dna 甲基化——在 dna 上添加一個甲基——這不會改變 dna 序列本身,而是會導致基因活性的改變。 由於老化會顯著增加甲基化 dna 的數量,因此這種表觀遺傳時鐘通常被認為是生物年齡的絕佳代表。
  • 轉錄組學: 轉錄組或從遺傳物質合成蛋白質的全套信使 rna 分子的變化與生物老化有關。 隨著年齡的增長,轉錄調控會喪失,進而改變蛋白質合成的藍圖。
  • 代謝組學: 這是對代謝組的研究──一組與新陳代謝有關的小分子,稱為代謝物。 與年齡相關的代謝組變化可能包括重要輔酶 nad+ 的減少和發炎代謝物的增加。 
  • 蛋白質體學: 蛋白質體學著重於蛋白質組,或體內蛋白質的整個組合。 隨著年齡的增長,蛋白質的正常合成、折疊和調節能力會退化。 

雖然這五種標記物測量體內不同的生物機制,但它們都會隨著年齡的增長而改變或失調。 大多數研究只關注其中的一、兩個; 然而,單一生理時鐘不太可能完全捕捉老化過程。

因此,jansen 和同事在荷蘭抑鬱和焦慮研究的大約 3,000 名成年人中研究了這些生物標記如何相互作用。 儘管並非所有參與者都測量了所有生理時鐘(只有653 人測量了所有五種生理時鐘),但這些數據為了解個別因素如何影響這些老化標誌(從人口統計、生活方式選擇到身心健康)提供了新的見解。 

Dna損傷可加速生物衰老

是什麼讓這些生理時鐘走得更快?

對於五個生理時鐘中的每一個,研究小組計算了這些標記與大約十幾個健康決定因素之間的關聯,例如性別、吸煙狀況和體力活動水平等。 性別和生物學年齡之間的關聯性最強,因為在這項研究中發現男性的生物學年齡比女性大。 除蛋白質組年齡外,男性在其他四個生理時鐘上的年齡較大。 其他與生活方式相關的關聯包括飲酒(會提前蛋白質組年齡)和吸煙(會導致端粒縮短並增加轉錄組、蛋白質組和代謝組老化)。 

就身體健康而言,在所有五項指標中,較高的 bmi(體重指數)與生物年齡的增加密切相關。 毫不奇怪,慢性病狀態與生物年齡的增加有關。 具體來說,內分泌疾病(包括糖尿病)與晚期蛋白質組老化有關,而代謝症候群(包括高血壓和糖、肥胖、膽固醇和血脂水平異常等一系列疾病)則與除表觀遺傳以外的所有生理時鐘有關。 最後,有點令人驚訝的是,慢性憂鬱症與表觀遺傳和蛋白質組老化的增加顯著相關,這凸顯了先前未經證實的心理健康障礙與老化之間的關聯。 然而,五個生物老化時鐘之間的總體相關性和重疊很小,這表明僅測量這些老化指標之一可能不足以量化生物年齡。

接下來,jansen 及其同事創建了一種演算法,將 653 名參與者的數據與所有五種生物標記結合起來,形成生物老化的綜合評分。 在這個組合生理時鐘中,發現了更顯著的相關性。 生物老化與健康決定因素之間最密切的關聯是男性、吸菸、高體重指數、慢性憂鬱症或代謝症候群。 此外,這項綜合評分揭示了童年創傷暴露與較高生物學年齡之間的關聯,進一步強化了心理健康影響老化的觀點。 這些與綜合生物評分相關的更重要的關聯表明,使用多種(最好是全部五種)生物標記可以更好地預測一個人體內衰老的速度。 

未來目標:放慢時間

儘管其中一些因素(例如男性出生和童年創傷)無法改變,但其他因素可以改變以減緩生物衰老,包括保持健康的體重和血糖以及不吸煙。 雖然眾所周知,糖尿病和代謝症候群等慢性疾病會加速衰老,但人們對衰老與心理健康障礙的關係的關注較少,這表明心理健康支持是延緩衰老的新潛在目標。 「總而言之,我們的研究結果有助於理解和識別生物學年齡決定因素,這對於臨床和流行病學研究終點的發展非常重要,」作者總結道。 我們對細胞層面的老化定義和量化了解越多,預防、治療或逆轉老化的機會就越多。


參考:

Jansen R、Han LK、Verhoeven JE 等。 軀體和心理健康五種生理時鐘的綜合研究。 埃萊夫。 2021;10:e59479。 發佈於 2021 年 2 月 9 日。10.7554/埃萊夫.59479



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