【嵇叔夜專欄】人類老化可以逆轉嗎?

對大多數人來說,老化意味著不可避免、不可逆轉的衰退。我們的身體逐漸衰弱,細胞功能失調,我們變得更容易生病。但老年科學這一新興領域的新研究正在改變這種說法。如果這項新研究取得成果,它將意味著朝著與人類一樣古老的目標邁進:延長人們的壽命,並確保這些年充滿活力和獨立。艾瑞克·維爾丁、戈登·利思戈 (Eric Verdin, Gordon Lithgow)發表在最新一期《科學美國人》(Scientific American)的<人類老化可以逆轉嗎?>( Is Human Aging Reversible?)指出,老年科學假說認為,針對驅動老化的分子路徑可以讓我們擁有更健康的壽命。越來越多的證據。(The geroscience hypothesis holds that targeting molecular pathways that drive aging can give us more healthy years. Evidence is mounting.) 艾瑞克‧維爾丁 (Eric Verdin)是巴克老化研究所的執行長、總裁兼教授。戈登‧利斯戈 (Gordon Lithgow)是巴克研究所的教授。
老化本身是許多慢性病的根本原因
地球科學基於這樣的觀點:老化本身,而不是單一的疾病,是許多慢性病的根本原因。為了探索這個假設,科學家致力於理解和針對老化的生物機制,目標是延長壽命和健康壽命,也就是健康年資。
延長健康壽命將改善數百萬人的生活品質並減輕與老化相關的疾病的負擔。嬰兒潮世代,現在大多數都已經超過 65 歲,正在與心臟病、2 型糖尿病、癌症、阿茲海默症和虛弱等疾病作鬥爭,這些疾病不僅降低了生活質量,還給家庭、醫療保健系統和經濟帶來了巨大壓力。
許多老年病學家認為,老化的生物機制是可塑的、可治療的。世界各地診所和實驗室的研究人員目前正在驗證這個概念。如果結果證明正確,那麼就有可能減緩衰老,甚至逆轉衰老。
老化是相互關聯的生物過程所驅動的
由於生物老化是隨著時間的推移而出現慢性疾病的主要機制,根據老年科學假說,了解其相關的分子路徑至關重要。透過解決這些潛在過程,我們相信我們能夠減緩老化本身並延緩心臟病、糖尿病、阿茲海默症和許多其他與老化相關的疾病的發作。我們不應該單獨解決每一個問題,而應該把它們的共同點當作主要目標:老化過程。
研究表明,老化是由一系列相互關聯的生物過程所驅動的,這些過程始於生命早期,並隨著時間的推移而逐漸增強。科學家已經發現了十幾個這樣的過程,通常被稱為衰老的跡象。隨著我們身體的老化,輻射、複製過程中的錯誤和氧化壓力會對我們的 DNA 造成損害。我們修復這種損害的機制變得越來越低效。我們染色體末端的保護帽,稱為端粒,正在縮短。我們的細胞產生蛋白質以執行代謝功能的能力下降。我們的粒線體——細胞的動力來源——可能會出現功能障礙。組織再生和修復所必需的幹細胞失去了自我更新和分化的能力。我們的腸道細菌可能會變得不平衡。我們的細胞相互溝通的能力可能會受到破壞。
這些發展增加了我們身體患病的可能性。其中許多會促進發炎、抑制組織修復、促進胰島素阻抗並削弱我們的壓力反應。這些變化會增加我們患上一系列與年齡相關的疾病的可能性,包括帕金森氏症和阿茲海默症等神經退化性疾病,以及糖尿病、心血管疾病、黃斑部病變和多種癌症。
衰老細胞停止分裂但拒絕死亡
透過加深對老化過程的了解,我們正在確定減緩老化過程的治療目標。一個有希望的目標是衰老細胞。這些細胞停止分裂但拒絕死亡。相反,它們仍然活躍,分泌導致發炎的分子,並導致組織損傷和與年齡相關的疾病。科學家認為,這些衰老細胞的累積是老化及其相關疾病的主要原因。
衰老細胞清除劑這一新領域涉及設計能夠清除體內衰老細胞的藥物。已故生物化學家朱迪思·坎皮西和她在巴克研究所的同事成功地利用這些策略延長了實驗動物的壽命和健康壽命。新創公司 Unity Biotechnology 也在第二階段臨床試驗中成功利用老化細胞清除劑治療了一種與年齡相關的眼部疾病(作者與 Unity 沒有任何關係)。如果一切進展順利,這項工作可能在幾年內帶來清除這些有害老化細胞的治療方法。
熱量限制 (CR) 可以改善老化標誌
熱量限制(CR)是延長壽命和延緩從酵母到靈長類動物等多種生物的年齡相關疾病的最有效的干預措施之一。透過在不造成營養不良的情況下減少 20% 至 40% 的熱量攝入,CR 會引發深刻的生理變化,包括增強自噬、改善粒線體功能和減少氧化壓力。這些作用減緩了細胞損傷並提高了代謝效率,有助於延緩心血管疾病、糖尿病、癌症和神經退化性疾病等疾病的發作。 CALERIE 試驗等人體研究表明,熱量限制 (CR) 可以改善老化標誌,如減少發炎和改善胰島素敏感性,但長期堅持仍然是一個挑戰。
二甲雙胍和雷帕黴素等新興療法旨在複製 CR 的益處,而無需嚴格的飲食幹預。二甲雙胍是一種廣泛使用的抗糖尿病藥物,它可以激活細胞能量感測器 AMPK,同時抑制 mTOR 訊號傳導—與老化相關的關鍵路徑。透過改善葡萄糖代謝、減少氧化壓力和調節基因表達,二甲雙胍有望延緩與年齡相關的疾病。 TAME 試驗目前正在測試其降低人類心血管疾病和認知能力下降等疾病風險的潛力。
雷帕黴素是 mTOR 的強效抑制劑,它也能模擬 CR 的效果並延長多種物種的壽命,即使在晚年使用也是如此。它增強自噬,減少細胞老化並改善免疫功能。臨床研究表明,雷帕黴素可以恢復老年人的免疫系統,並可能減輕與年齡相關的心臟功能障礙。然而,其免疫抑製作用需要仔細監測。
CR、二甲雙胍和雷帕黴素共同針對老化的基本機制,為延長健康壽命和減輕與年齡相關的疾病負擔的干預措施帶來了希望。
老化並不是千篇一律的過程
老化並不是千篇一律的過程;遺傳因素和生活方式的選擇也會影響我們老化的速度。一旦我們確定了影響個體老化過程的具體因素,就有可能針對每個人獨特的生物機制制定乾預措施。由於老化過程緩慢發生,預防方法可能能夠阻止與老化相關的疾病的發生並延長健康壽命。除了老化之外,其他疾病風險因素也因人而異,包括遺傳背景和生活方式。這種個人化的抗衰老方法可能開啟醫學的新時代,治療旨在透過減輕與年齡相關的疾病負擔來延長壽命並提高壽命品質。
重大挑戰依然存在。治療機會有限可能加劇社會不平等。由於年齡本身並非疾病,因此現行法規並不適用於年齡治療。為了使老年科學真正紮根,監管者需要適應這種新的健康思維方式。
透過針對導致老化的基本過程,我們有可能改變醫學和社會。未來我們的生活將會更長久、更健康、更有活力,衰老不再意味著衰老,而是意味著持續的成長和充實。