翻译By刘承宇车姗姗郑彦东左越晟
我们生活在一个并不“光滑”,充满“坎坷”的世界,甚至看似连续变化的能量,都已被现代物理学家们证明是“量子化”的。那你有没有想过,生物体衰老的过程也充满了“坎坷”,身体机能的下降过程并不是“坐滑梯”,而是“下台阶”?关于衰老,还有好多值得探索的奇闻轶事:衰老的速度可能“忽快忽慢”?衰老还会传染?美国斯坦福大学医学院Glenn衰老生物学中心的ThomasA.Rando和TonyWyss-Coray教授?于年1月14日合作发表在NatureAging上的标题为“Asynchronous,contagiousanddigitalaging”的综述文章,对这些问题进行了回答。该文章系统的论述了在整个生命周期中,细胞、组织、个体以及物种的衰老速度在时间和空间上的变化差异,揭示了衰老的复杂性。快跟着小编一起来看看这些关于衰老的逸闻趣事吧!
(左:ThomasA.Rando教授,右:TonyWyss-Coray教授)
(图片来源于网络)
摘要
先前研究表明,生物体的衰老通常表现为器官和组织功能稳定、持续地下降。然而,近期的研究表明,在生命周期中,衰老的速率会发生时间和空间上的变化。本文中,作者从潜在细胞变化的角度解析了这些时空差异。某些组织中的细胞可能会提前衰老并释放信号,通过自分泌和旁分泌作用来促进其他细胞的衰老,从而成为机体衰老的驱动力之一,并导致组织之间衰老过程的异步性。随着细胞不断地适应新的稳态环境,细胞衰老至少可以部分地看作一个量化的过程,作者称此过程为“数字衰老”。组织功能随年龄增长而下降可能是由于潜在数字衰老事件的累积。无论是否可以数字化,细胞的衰老在生物体内或同种生物之间都表现出时间和空间上的不均衡性。更先进的系统学分析和单细胞技术将完善我们对细胞和组织衰老的理解,以及这些过程是如何共同导致机体衰老的复杂性的。关于衰老理论试图解释为什么我们会变老,其概念在数十年间不断发展,从遗传论和决定论发展为更深层次的生理学和适应性的理论。当前,被普遍接受的理论包括突变的逐渐积累、拮抗多效性以及“终将死亡”的体细胞和“长生不老”的生殖细胞之间的生理“博弈”(框1)。这些理论为理解衰老过程提供了基础,即衰老过程是遵循自然选择调控的。但是,这些理论并没有完全诠释个体内部衰老速度的变化(图1)。基于此,作者将讨论衰老研究中的挑战以及一些近期的发现,这些发现着重于个体衰老的特征而不是物种整体的衰老。在本文中,作者将衰老定义为伴随多细胞生物老化,细胞、组织和生物体表型的变化过程。具体而言,这一生命阶段出现在发育时期和出生后生长时期以及成年后与生殖成熟相关的相对稳态时期之后,结构和功能的衰退是这一生命阶段的特征。这三个阶段包含在老年科学领域的范畴内,对人类来说,其特征还包括与年龄相关的疾病(包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病)发病率的急速上升。尽管衰老在晚年才会出现相关的表征,但它潜在的细胞和分子基础早已发生变化。虽然这个观点还存在争议,但是至少某些分子在早期就开始发生变化,甚至部分变化在发育过程就开始积累。然而,只有从衰老的时间点回溯之前的生命历程,这些分子事件才可被认为是衰老表型的潜在基础,而所有这些分子事件在几乎不衰老的生物中也会发生。因此,由于存在各种因素的相互作用,目前尚无统一的细胞衰老分子理论基础。在本文中,作者并没有试图严格地定义衰老及其潜在原因或是潜在变化发生的时间(框2)。作者主要