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你的器官比你更长寿:人类能否解锁长寿模式?

时间:2020-08-20 10:10:49

  研究表明,身体某些部位比其他部位衰老得更慢,甚至比主人寿命更长,更好地理解这一点能帮助我们活得更久吗?

  

 

  先讲一个真实的故事。

  一位土耳其少女在19岁那一年遭遇了人生至暗时刻,患有肝病的她急需肝脏移植,然而由于器官衰竭,在等待肝源期间,她又患上了肝性脑病,大量毒素在血液中积累,并对她的大脑构成损伤,不久后,她的肝脏开始完全停止工作,医生们紧急抢救需要移植肝脏以挽回她的生命。

  93岁高龄肝脏移植在19岁少女体内

  然而随着时间分秒流逝,要想在短时间内完成这台移植手术,唯一的选择就是移植已经被其他医院拒绝的肝脏——其前主人是近期去世的一位93岁女性,她移植肝脏状况并不好,除了93岁“高龄”之外,还含有一个由寄生虫感染引起的囊肿组织。从移植手术标准来看,这个器官已经很老了,特别是对于年仅19岁的少女患者。

  但是由于没有其他可用的器官,也没有其他治疗手段可选择,医生们只得将这位93岁高龄的肝脏移植给少女。令人欣慰的是,这台2008年在土耳其伊诺努大学肝脏移植研究所进行的肝脏移植手术最终取得了成功,19岁的少女患者存活了下来。6年之后她生育了一个健康的女婴,在女儿一周岁生日当天,这位26岁的女性,正好也迎来了她体内移植肝脏的100岁生日。

  很少人知道体内移植一个百年肝脏器官会是什么样的感觉?但人类某些器官的确有能力比人类的寿命更长,人体器官和组织的老化程度比计算生日更能准确地体现我们身体的实际年龄。

  长寿研究的一个有趣之处在于,你的实际年龄似乎没有你想象的那么重要。事实上,研究人员更感兴趣的是个体的实际年龄(即从你出生至现在有多少年)和生理年龄之间的差异。生理年龄是用于描述随年龄增长,我们的身体实际上如何变化的。

  这两个数字可能是紧密联系的,但从直觉上讲,它们并不总是完美匹配的。我们都很清楚,长期不健康的饮食和缺乏睡眠会使我们过早衰老。

  衰老通常被认为是整个身体的一个渐进过程,尽管每个人的衰老速度都不一样,但从整体角度分析人体器官的衰老机制是非常有益的。研究表明,决定我们身体衰老速度的复杂基因、生活方式、环境因素并不是在同等程度地对我们的所有器官形成影响。

  因此,一项针对成年人群的研究发现,虽然我们可能拥有38岁年轻外观,但是我们的肾脏可能会像61岁老人的肾脏一样衰老虚弱。反之亦然,我们也许满面皱纹脱发严重,看起来是一个80岁老人的外貌特征,但仍拥有一颗跳动得像是40岁中年人才会拥有的心脏。

  遗传学家将人类身体比作一辆汽车,“随着时间的推移,汽车整体功能会下降,但有些部件磨损得比其他部件更快,如果汽车引擎运行,在驾驶期间会不断地修复所有部件,同样,人体也是此类情况,当人体衰老之后身体器官出现功能性下降,人们可以对这些器官组织进行修复。”

  眼角膜是人体抗性最强的组织,很少受捐献者的年龄影响。

  虽然知道人们的总生理年龄是有用的,但如果想活得更长,享受更健康的生活,我们就应该明白并不是所有身体器官的年龄都是一样的。

  精确估计任何器官的生理年龄并不是一件简单的事情,虽然许多网站提供“计算器”评估不同器官组织的年龄,例如:心脏或者肺,但是确定器官生理年龄需要详细检查器官功能、组织结构、细胞构成、基因健康等,从而准确地评估。

  移植数据能够提供一些有趣的线索,它可以说明哪些器官随着年龄的增长会变得更好。研究人员将捐赠者年龄和术后受捐者寿命等因素进行对比分析,结果显示,整体而言,年龄较大的器官移植通常不太成功。然而,不同器官存在显著差异,表明某些器官随着年龄增长,并不会明显衰老,具有“长寿功能”。

  尽管心脏和胰腺的移植成功率在40岁之后就会降低,但研究人员发现65岁以上器官捐献者之间才会出现移植肺部的年龄差异,眼角膜是所有器官中最具抗性的,而高龄受捐者对捐献者眼角膜的抗性影响不大。

  研究人员认为,这些器官具有相对复杂性,它们对血管较为依赖,这将是应对年龄问题的关键因素,不同器官组织与年龄相关的血管和微血管变化,是造成年龄相关的功能障碍的重要因素。

  器官移植数据也引出了一个问题:某些器官的寿命是否有上限?例如:肝脏的再生功能是众所周知的,手术切除三分之二肝的患者病例表明,术后一年内肝脏可以完全恢复至正常大小。

  研究人员以近年来几例成功的肝脏移植手术为例进行说明:90多岁的老年人在很大程度上是一个尚未开发的潜在肝脏捐献群体,还有一些科学家则在密切监控一群100岁以上老人的肝脏器官,发现他们的肝脏比生理年龄年轻几十年。

  一些器官可能对我们生活方式的某些方面更为敏感,肺和环境污染就是一个很好的例子,在城市或者高污染环境中,人体肺部更容易功能性衰老。

  许多生活方式因素可能影响我们复杂的衰老模式,我们吃什么,以及如何吃,如何睡觉,以及什么时候睡觉,所有这些事情将以不同的方式影响着人体器官,只是我们并不完全理解。

  在微观层面上,器官年龄的概念会变得更加模糊,构成人体大部分器官的单个细胞会损耗,需要定期替换,这意味着随着时间的推移,许多人体组织会完全再生,但是它们再生的速度也会差别很大。

  通常情况下,血红细胞在人体静脉和动脉中循环平均需要4个月,而处于混乱肠道系统的细胞仅几天时间就会替换,与此同时,大多数脑细胞或者神经元不会随着人体衰老而被取代,这意味着它们通常和人体生理年龄保持一致。

  但有一支研究小组在2019年有一项惊人的发现:神经元并非哺乳动物中唯一的长寿细胞,他们在老鼠肝脏和胰腺中发现了与老鼠生理年龄相当的“老细胞”,并且这些细胞能与更年轻的细胞共存,这种存在方式被称为“年龄镶嵌(age mosaicism)”。由于存活时间较长的细胞比那些年轻细胞更容易遭受年龄相关的损耗,它们存在于大脑外部的事实将为研究人员提供重要线索,可以更多地了解其他器官的衰老机制。

  个性化衰老

  无论人体器官面对衰老有多强的复原和适应性,所有器官组织会随着时间的推移而逐渐衰老、功能性下降,但最新研究表明,未来人们或将有能力预测哪一个器官最先衰竭。

  2020年,有研究小组发现人体中至少有87种分子和微生物可作为衰老的“生物标记”,通过对一组志愿者进行为期两年的季度性体检,观察这些“生物标记”是如何变化的。最终他们得出结论称,人们似乎是通过不同的生物机制逐渐衰老的。更重要的是,他们发现通过对个体最密切相关器官或者系统的生物标记分组,可将个体划分为不同的“年龄类型”。

  基于人体衰老的主要表现方式——肾、肝、新陈代谢和免疫能力,研究小组发现四种不同类型衰老的相关证据。但他们相信其他类型的老年人群也存在该现象,就比如喜好有氧运动的老年人。值得注意的是,他们能够确定人们的年龄类型,这可能与人类基因与环境因素结合有关,如果这项研究理论是正确的,那天未来有一天年轻人将被告知随着年龄增长,他们需要注意哪些器官组织的健康问题。

  如果你是一位心脏病专家,你一定会关注自己的胆固醇指数,检查心脏、保持体能锻炼,对于新陈代谢调节者而言,更要控制饮食,少饮酒。

  加强体能锻炼和健康饮食对于人体有益,但如果你的心脏或者肾脏损耗,你可能需要更直接的策略——我们还不知道斯坦福大学研究团队识别的“衰老类型”在时间短暂的研究中是否会产生生理变化,长期是否会对健康构成负面影响。但是我们正在进入一个更个性化的抗衰老干预时代,一刀切并不能解决该问题,总体而言,锻炼和良好的饮食习惯对人体有益,但如果你的心脏和肾脏衰竭,就可能需要采取更有针对性的策略。

  逆转衰老时钟

  机器学习领域的研究进展可使科学家获得更加精确生物衰老评估数据,其中一种方法是研究DNA的永久性变化,即甲基化特征,不同基因在该过程中被开启或者关闭,这涉及到甲基化学基团附着在我们的DNA部分上。人们认为,该过程是人体DNA一系列“表观遗传”变化特征,这些变化决定了我们的基因如何受到生活方式和生活环境的影响。DNA甲基化的数量随着我们年龄的增长和表观遗传模式的改变而变化,这使得生物学家能够开发出“表观遗传时钟”,他们相信这是生物年龄的强大预测器。

  这种时钟还能比较分析不同组织的生理年龄,例如:部分证据表明,女性乳腺组织比其他部位衰老得更快,这就提出了表观遗传时钟能否用于预测乳腺癌的问题。一些科学家指出,即使它们被证明是精准的,我们还不知道减慢这些时钟治疗是否也会减缓衰老进程。

  无论我们如何理发客观地看待人体衰老,许多长寿研究机构的最终目标不仅仅是让衰老时钟慢下来,而是让衰老时钟倒转。在细胞水平上,这似乎已成功可能。2000年3月,斯坦福大学研究人员称,他们通过使老年群体制造出山中因子,从而能成功获得年轻细胞,此前研究证实山中因子是一种能使细胞恢复至胚胎状态的蛋白质,经过几天的实验,结果显示老年人群体内细胞年轻了几岁。

  针对整个器官组织的类似的“长寿实验”就更具挑战性了,但该项研究可能是在不将细胞和组织从体内移除的情况下逆转细胞和组织生物时钟的新疗法第一步。

  然而,目前许多科学家都将重点放在延长老年人健康寿命上,近期,研究人员强调了雷帕霉素、二甲双胍等药物,以及锂元素可用于治疗推迟疾病发作,但是这些干预措施差不多可以逆转衰老的许多症状。其他人赞同抗衰老治疗可能会有“组织特异性”效应,从而突出了科学家需要了解衰老过程如何以不同方式影响不同的器官组织。

  尽管每个器官组织的衰老方式不尽相同,但精心照顾它们都是有意义的,人体每个器官相互连接形成一个整体系统,其中某个器官的衰老病变将不可避免地影响其他器官组织。

来源: 新浪网  作者:   编辑: bj2020
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