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揭秘壓力加速細胞染色體乃至機體衰老的分子機理

作者:宋檢 時間:2022-12-13 來源:互聯網

機體衰老對于所有生物來講都是不可逆的,盡管我們目前仍然并不知道機體為何會逐漸衰老,但如今我們已經開始了解衰老是如何發生的。日前,一項刊登在國際雜志EcologyLetters上的研究報告匯總,研究人員從DNA的層面上鑒別出了影響機體衰老過程*重要的一方面的因素,同時研究者揭示了壓力是如何引發染色體的生物化學時鐘加速的。

作為細胞中的遺傳物質,DNA并不會在細胞核中自由漂浮,而是會組織成稱之為染色體的團塊,當細胞分類并產生復制品時,其就會制造出DNA拷貝,由于該過程的工作方式,每個DNA分子的一端總是會丟失一小部分。

為了保護DNA的關鍵部分免于在該過程中丟失,染色體的末端會被稱之為端粒的特殊結構所覆蓋,端粒會在細胞連續的分裂過程中逐漸減少;端粒的逐漸減少就像一個細胞時鐘一樣,每復制一次,端粒就會變短,到了一定程度就會變得非常短,從而就會迫使細胞進入到死亡程序,而關鍵的問題就在這個過程,這種在細胞水平上發揮作用的過程對于機體的死亡意味著什么?單個細胞的命運真的那么重要嗎?滴答作響的端粒時鐘真的在不停地倒計時嗎?

細胞老化是機體老化許多組成部分中的一種,但其也是*為重要的一種,我們機體的組織會不斷地退化,而細胞的不可逆死亡也是造成老化*顯著效應的原因,比如機體體能的喪失、結締組織的退化導致皮膚起皺,或諸如帕金森疾病等神經變性疾病。

如何使身體正常運作?

另一個關鍵的問題是,是否存在一些因素會加速或減緩染色體端粒的損失,截止到目前為止,研究人員對這個問題的回答并不完整,有研究就表明,諸如感染等事件或將額外的能量用于生殖等可能會加速端粒的縮短并加速機體衰老。

這些證據都是零散的,但這些因素似乎都有著一個共同點,即其會引發生理性壓力,一般來講,當機體的細胞受到生化過程的干擾時,機體細胞就會感受到壓力,這可能是由于缺乏資源或者別的原因,比如如果細胞失去了太多水分的話,其就可能會處于脫水壓力狀態。很多更為常見的壓力類型也很重要,疲倦會讓我們處于長期壓力之中,而長時間感覺到焦慮亦是如此,睡眠不足或情緒壓力會改變機體內部的細胞通路,這就包括端粒功能等;考慮到這一點,我們會問一個簡單的問題,那就是一個人經歷了多種類型的壓力是否會真的加速其機體的衰老速度?

壓力與應變

一些新出現的情況非常清楚地指出,端粒的喪失會受到壓力的深遠影響,在所有其它條件相同的情況下,壓力的確會加速機體端粒損失并加速機體內部的細胞時鐘;重要的是,壓力的類型也很重要,迄今為止,*嚴重的負面影響就是病原體感染、對資源的競爭及對繁殖大量的投資了。諸如不良飲食、人為干擾或城市生活等壓力源也會加速細胞的衰老(盡管程度較輕)。

越來越激進

那么一個很自然的問題出現了,到底是什么讓壓力對細胞時鐘產生如此大的影響呢?是一種單一的機制嗎?還是多種機制?如今研究人員已經確定了一種可能的機制,氧化性應激壓力(oxidativestress)。當細胞處于壓力狀態下時,通常會表現為氧化分子的積累,比如自由基,位于染色體末端的端粒或許就是化學反應性分子攻擊的靶點。

研究者的分析表明,無論經歷何種類型的壓力,這種氧化性壓力都可能是連接壓力和端粒丟失的實際生化過程,至于這是否意味著我們應該攝入更多的抗氧化劑來保護機體端粒,這或許還需要研究人員后期進行更多的研究來證明。那么這是否意味著我們已經發現了機體衰老的秘密了嗎?我們可以利用現有的知識來延緩或停止機體的衰老嗎?*簡潔的答案就是:不會!

衰老是生物學的基本特性,我們無法完全抑制甚至停止該過程,但通過減少壓力或許就能有效減緩機體衰老;在當今社會,我們很難完全擺脫壓力,但是我們可以做出很多減少壓力的決定,比如充足的睡眠、多喝水、健康飲食、不要讓自己太累等,保持良好的生活狀態或許就是減緩機體衰老的良藥。

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