陈根:未修复的DNA损伤,是怎样加速了衰老?
陈根
知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。06-28 10:40
文/陈根
现代医学的精进丰富了人类寿命极限的证据。近年来,随着越来越多的人类寿命和生物标志物参数大型横断面研究的开展,以血液标志物变化、DNA 甲基化等等为标准的生物年龄被广泛用于人类年龄的预测与评估。
但无论以何种标准来测量人类寿命,其极限都是清晰可见的。研究也明确表示,当人类的自行修复能力和病症恢复率将达到临界点不再变化时,就是人类的寿命上限。而这个寿命上限则在120至150岁之间,该阶段,没有患重大慢性疾病的普通人将完全失去恢复能力,即使一个很小的疾病,就有可能造成重大危害。
寿命极限可见,延缓衰老的努力却还在进行。众所周知,机体的衰老与DNA的损伤存在紧密的联系。老年人体内会出现大量的DNA突变事件,同时很多老龄化的症状开始显现。根据小鼠模型,老年小鼠的DNA损伤能够引起基因组的不稳定,影响干细胞的再生能力,从而导致组织的老化与异常。
现在,来自美国明尼苏达大学领导的研究团队再次证明了DNA损伤对衰老的推动作用,并且指出人们恶劣的生活环境将客观导致DNA的损伤,以加速人们的衰老。研究围绕小鼠淋巴器官中的ERCC1展开。
ERCC1是一种以异二聚体形式与XPF共同作用于损伤DNA的内切酶,已被证实与多种DNA损伤修复相关。因此,缺失ERCC1,小鼠就无法修复其免疫细胞中累积的DNA受损,从而导致免疫系统加速老化。小鼠从出生时到成年期没有表现出任何生理差异。
但到了8-10个月大时,与正常野生型对照组小鼠相比,ERCC1缺陷小鼠的免疫细胞中细胞老化、损伤和氧化的标志物明显增多,脾脏组织中的DNA损伤标志物γH2AX和8-氧代鸟嘌呤的水平明显增加,肝脏和肾脏等器官中也发现了老化和受损的细胞,以及DNA氧化损伤标志物。
这些表现与DNA修复机制缺陷相一致。当缺失ERCC1的小鼠5个月大时,它就像一只2岁的小鼠(相当于人类的70至80岁)。它表现出所有与衰老相关的症状和特征:听力损失、骨质疏松症、肾功能障碍、视觉障碍、高血压以及其他与年龄有关的问题。
这意味着,未修复的DNA损伤可能导致整个身体过早衰老。而值得一提的是,当前人们普遍的生活环境里,充满了导致DNA损伤的因素。比如,吸烟、饮酒,以及通过职业接触杀虫剂和其他化学物质,都会显著增加自由基,并进一步造成DNA损伤。
再比如,熬夜会破坏癌症相关基因的自然节律,推迟了癌症相关基因的表达时间,这就是为什么夜班工作者更容易出现DNA损伤,同时还会降低对这些损伤DNA的修复效率。
尽管人类寿命有其极限,衰老也并不可逆,但人类依旧有行动的力量去延缓衰老的发生,这需要每个人的参与以建设良好的环境。