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衰老可以逆轉?新研究揭示跨物種“死亡時鐘”
身份證上的年齡并不能真實反映我們身體內部的衰老程度。有些同齡人看起來比實際年齡蒼老,而有些人卻顯得格外年輕。我們該如何衡量自己真實的生物學年齡?又是否有辦法讓生命時鐘走得慢一點,甚至倒轉?
5月27日,一項發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上的研究嘗試解答這些問題。來自哈佛大學醫(yī)學院等機構的科學家們通過整合小鼠、大鼠、獼猴和人類四個物種的龐大數據,開發(fā)出了一種“轉錄組時鐘”。這種時鐘不僅能跨物種測量衰老程度,還能預測預期壽命、慢性疾病風險,甚至能捕捉到返老還童的奇跡時刻。
轉錄組“時鐘”
轉錄組可以反映基因真實的表達情況。如果把細胞核里的DNA比作一本包含所有菜譜的資料庫,那么轉錄組就是細胞在此時此刻實際抄寫下來并正在烹飪的“菜單”。DNA在一生中幾乎不發(fā)生改變,但轉錄組卻會隨著環(huán)境、壓力、疾病和衰老不斷發(fā)生劇烈變化,能夠最真實地反映細胞當前的健康狀態(tài)。
研究團隊收集了超過一萬一千個跨越不同物種和數十種器官組織的轉錄組樣本,通過人工智能算法建立了一個“死亡時鐘”。這個時鐘并不僅僅關聯與年齡相關的基因,而是專門捕捉那些隨著生命流逝而不斷累積的細胞損傷信號。
研究發(fā)現,無論是壽命極短的小鼠,還是能活百歲的人類,哺乳動物在走向衰老和死亡的過程中,基因表達的變化驚人相似。研究人員揪出了其中兩個關鍵的基因——Cdkn1a和Lgals3。前者是細胞停止分裂、走向衰老的標志,后者則與炎癥和組織損傷密切相關。
這兩個基因如同時鐘的時針和分針,在體內播報衰老的進度。研究人員發(fā)現,在英國生物樣本庫(UK Biobank)數萬人的數據中,這兩個基因所產生的蛋白質水平一旦升高,不僅意味著全因死亡率的上升,還與心臟病、抑郁癥、糖尿病等多種疾病緊密相連。
適度節(jié)食能延緩衰老
這個“死亡時鐘”還能反映各種生活方式和疾病如何改變我們壽命的。研究人員發(fā)現,衰老并不是一個單一的過程,而是由多個模塊組成的。比如,大腦中阿爾茨海默病或腎臟的慢性病變,會瘋狂撥快炎癥模塊的時鐘,讓身體在分子層面上迅速變老。而現代社會常見的代謝問題,則會加速線粒體(細胞的能量工廠)模塊的衰老。
有沒有辦法讓時鐘慢下來?科學家們測試了多種延年益壽的干預手段。結果證實,被廣泛認可的“熱量限制”(即適度節(jié)食)確實能夠顯著減緩代謝模塊的衰老速度,讓肝臟等器官保持年輕狀態(tài)。
研究團隊還利用這個時鐘驗證了“異體共生”實驗的抗衰老效果。在這個實驗中,科學家將老年小鼠與年輕小鼠的血液循環(huán)系統(tǒng)連接在一起。結果顯示,在接觸到年輕小鼠的血液后,老年小鼠肝臟的“死亡時鐘”指針竟然真的發(fā)生了倒轉,與組織修復和再生相關的基因被重新激活,而與炎癥和死亡相關的基因則被大幅抑制。這從分子層面上證實年輕血液中確實存在某種能夠逆轉衰老時鐘的神秘因子。
返老還童的程序
這項研究還發(fā)現,細胞內置了一種返老還童的“程序”,能夠在胚胎發(fā)育早期激活。
按照常理,生命的衰老時鐘應該從受精卵形成的那一刻起就開始運轉。但研究人員在觀察小鼠胚胎從受精卵到出生的基因表達變化時發(fā)現,在胚胎發(fā)育的最初幾天里,時鐘并沒有向前走,而是出現了“時光倒流”。
這一現象被稱為“系統(tǒng)性年輕化”。在這個短暫的窗口期內,那些與衰老、炎癥和損傷相關的基因被強力關閉,細胞仿佛在進行一場徹底的“大掃除”,清除了從上一代生殖細胞中繼承下來的老化痕跡。直到胚胎發(fā)育到中期(大約胚胎期第10天),各個細胞被分配了明確的任務(分化為神經、肌肉等)后,生命的衰老時鐘才真正開始正向運轉。
哺乳動物的細胞內部天然蘊含著的這種“系統(tǒng)重置”和“返老還童”的程序,為未來的抗衰老醫(yī)學指明了方向。如果這個程序能在成年人身上激活,或許就能將衰老的時鐘回撥。
該研究不僅為科學界提供了一個可解釋、跨物種、覆蓋多器官的衰老測量工具,也為理解衰老提供了新的視角。衰老是由炎癥、代謝、免疫等多個子系統(tǒng)構成的精密系統(tǒng)進程,如果能夠精準地干預這些因疾病、壓力或不良生活方式而加速老化的模塊,實現逆轉衰老的夢想或許就在不遠的將來。
參考文獻:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10542-3





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