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衰老，相信是每個人都不可避免的一種生理性結局，然而，為了研究出抗衰老的秘訣，科學家們花費了大量精力，本文中，小編就對近期科學家們在衰老研究領域取得的新成果進行整理，分享給大家！ doi：10.1038/s41586-022-04786-y 近日，一篇發表在國際雜志Nature上題為“Clonal dynamics of haematopoiesis across the human lifespan”的研究報告中，來自Wellcome Sanger研究所等機構的科學家們通過研究發現，個體一生中在血液干細胞中緩慢積累的遺傳改變很有可能是引發其70歲后造血功能發生巨大變化的原因，相關研究提出了一種關于人類衰老的新型理論。 所有的人類細胞在個體一生中都會獲得一定的遺傳改變，即所謂的體細胞突變，衰老很可能就是隨著時間延續機體細胞發生多種類型的損傷以及損傷的積累引起的一種狀態，其中一種理論認為，體細胞突變的積累會促進細胞逐漸失去功能性的儲備，然而，目前研究人員并不清楚這種逐漸積累的分子損傷是如何轉化為機體在70歲后器官功能發生突然惡化的。 為了調查人類機體的衰老過程，研究人員對來自機體骨髓中的徐細胞的產生進行了研究，并分析了10名年齡從新生兒到老年人的個體，共對3579個造血干細胞進行了全基因組測序分析，并識別出了每個細胞中所包含的所有體細胞突變，同時研究人員還利用這一點來重建每名個體血液干細胞中的“家族樹”，并首次揭示了血細胞之間的無偏見觀點，以及這些關聯在個體一生中是如何發生改變的。 研究人員發現，這些“家族樹”在個體70歲后會發生劇烈變化，65歲以下的成年人機體的血細胞產生自2萬只10萬個干細胞，每個干細胞的貢獻量都大致相同；相比之下，70歲以上的個體機體的血液產生則非常不平等，在每個被研究的老年人中，一組會減少擴大的干細胞克隆（僅有10至20個），而其貢獻了所有造血量的一半以上，這些高度活躍的干細胞在人類醫生中會逐漸擴大，并由罕見的名為“驅動突變”的體細胞突變子集所引發。 doi：10.1002/jcsm.12982 少肌性肥胖（Sarcopenic obesity）是一種高度流行的疾病，患者的生存率較低且醫療干預效果很低，研究人員認為，線粒體功能異?；驎ㄟ^損傷細胞器的生物生成和質量控制，從而成為引發少肌性肥胖的主要發病機制。 近日，一篇發表在國際雜志Journal of Cachexia， Sarcopenia and Muscle上題為“Mitochondrial uncoupling attenuates sarcopenic obesity by enhancing skeletal muscle mitophagy and quality control”的研究報告中，來自路易斯安那州立大學潘寧頓生物醫學研究中心等機構的科學家們通過研究發現了一種新型化合物，其或能幫助肥胖老年小鼠減少機體脂肪體重、增加肌肉量和肌肉力量，還能減少年齡相關的炎癥并增加機體的體育活動。 文章中，研究人員首次發現證據表明，線粒體解偶聯劑BAM15或能幫助預防少肌性肥胖，或減少與年齡相關的肌肉缺失并會伴隨機體脂肪組織水平的增加。Christopher Axelrod博士說道，在患有肥胖的年輕人中，肌肉量的損失通常并不是一個問題，然而，隨著機體年齡增長，這一情況或許就會發生改變；少肌性肥胖老年人群或許會遭受肌肉損失的加重，其通常會變得不那么活躍，因此往往會面臨跌倒、中風、心臟病、生活質量下降和過早死亡的風險。 給予老年小鼠（相當于60-65歲的人類）BAM15或能抵消少肌性肥胖中常見的機體虛弱現象，而所有肥胖小鼠都會被喂食高脂肪飲食，盡管如此，給予BAM15的小鼠都會表現出體重下降、且變得更加強壯和活躍。通常情況下，當開始減肥時機體會失去肌肉，而在某些情況下，機體或許會失去更多肌肉，這項研究中，老年小鼠的肌肉質量或許會平均增加8%的比例，肌肉力量會增加40%，而機體的脂肪量則會減少20%以上。 【3】Nat Aging：細胞再生療法可以安全地逆轉小鼠衰老 doi：10.1038/s43587-022-00183-2 年齡可能只是一個數字，但這個數字往往會帶來一些不必要的副作用，從骨質疏松、肌肉變弱到心血管疾病和癌癥的風險增加。如今，在一項新的研究中，來自美國沙克生物研究所和Genentech公司的研究人員證實他們可以通過將中老年小鼠的細胞部分地重置到更年輕的狀態，安全有效地逆轉它們的衰老過程。相關研究結果于2022年3月7日在線發表在Nature Aging期刊上，論文標題為“In vivo partial reprogramming alters age-associated molecular changes during physiological aging in mice”。 論文共同通訊作者、沙克生物研究所基因表達實驗室的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授說，“我們很高興，我們可以在整個生命周期中使用這種方法來減緩正常動物的衰老。該技術在小鼠身上既安全又有效。除了解決與年齡有關的疾病，這種方法可能為生物醫學界提供一種新的工具，通過改善不同疾病情況（比如神經退行性疾?。┫碌募毎δ芎蛷椥詠砘謴徒M織和機體健康。” 隨著有機體的衰老，改變的不僅僅是它們的外在形象和健康；它們體內的每一個細胞都帶有一個記錄時間流逝的分子鐘。與年輕人或年輕動物相比，從老年人或老年動物身上分離出來的細胞在其DNA上有不同的化學模式，稱為表觀遺傳標記?？茖W家們知道，在成體細胞中加入四種重編程分子---Oct4、Sox2、KLF4和cMyc（也被稱為“山中因子”）---的混合物，可以將這些表觀遺傳標記重置為其原始模式。這種方法讓人們將成體細胞的發育時鐘撥回，變成誘導性多能干細胞（ips）。 【4】Nature：藥物BGE-175逆轉免疫衰老，有望阻止老年人死于COVID-19 doi：10.1038/s41586-022-04630-3 免疫系統隨著年齡的增長而退化，使COVID-19在老年人中特別致命---但迄今為止，沒有任何臨床可用的藥物能解決這一關鍵風險因素。在一項新的研究中，來自美國愛荷華大學等研究機構的研究人員發現一種能逆轉免疫衰老（immune aging）的多個方面的口服藥物---BGE-175（asapiprant）---能有效防止COVID-19小鼠模型的死亡，這表明該藥物有可能用于保護在COVID-19大流行病中風險最大的老年患者。相關研究結果于2022年3月21日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Eicosanoid signaling blockade protects middle-aged mice from severe COVID-19”。 在這項新的研究中，每日劑量的BGE-175（asapiprant）保護老年小鼠免受致命劑量的SARS-CoV-2，即導致COVID-19的冠狀病毒。90%接受這種藥物治療的小鼠存活下來，而所有未接受治療的對照組小鼠則死亡。BGE-175治療是在感染兩天后開始的，當時這些小鼠已經生病，這個時間范圍與現實生活中的臨床情況有關，患者只有在出現癥狀后才會接受藥物治療。這項研究中使用的小鼠模型密切反映了人類COVID-19的病理進展情況。這些作者構建出的SARS-CoV-2小鼠適應毒株引起的疾病具有人類COVID-19的許多特征：肺部氣囊積液，免疫細胞廣泛浸潤肺部組織，以及高水平的促炎性細胞因子。 BGE-175目前正處于2期臨床試驗中，以測試它是否能防止因COVID-19住院的老年患者的疾病進展和死亡。BGE-175正在由BioAge實驗室進行臨床開發。BioAge實驗室是一家位于加州的生物技術公司，致力于通過靶向衰老的分子機制來開發治療人類疾病和延長健康壽命的藥物。 【5】AJPRICP：孕期壓力或會導致后代心臟病的發生及衰老的加速！ doi：10.1152/ajpregu.00201.2021 孕期經歷壓力的女性所生育的后代或許在后期生活中患動脈粥樣硬化的風險會增加，但研究人員很少在動物模型中探索過這種機制。近日，一篇發表在國際雜志American Journal of Physiology-Regulatory， Integrative and Comparative Physiology上題為“Prenatal stress enhances atherosclerosis and telomere shortening in ApoE knockout mouse offspring”的研究報告中，來自約翰霍普金斯大學醫學院等機構的科學家們通過研究發現，孕期壓力或會損傷后代機體的主動脈，從而誘發動脈粥樣硬化的發生并加速后代機體衰老。 此前研究結果表明，在懷孕期間遭受壓力的女性所生后代或許在后期生活中面臨著高風險的動脈粥樣硬化（動脈中脂肪性斑塊的堆積）和心臟病，此外，研究人員還發現，壓力相關的基因或許在縮短機體端粒的過程中扮演著重要角色，端粒是染色體末端的帽狀結構，其主要參與到了機體衰老的發生過程中，端粒的縮短是機體衰老加速的主要標志物。 文章中，研究人員對在孕期經歷壓力的小鼠進行了相關研究，研究人員通過單獨飼養雌性小鼠而不是與其伴侶一同飼養來給小鼠制造壓力，并在其孕期期間將其短暫飼養于狹小的空間中，隨后研究者證實，這些事件會對雌性小鼠造成一定的壓力，他們注意到，相比同窩但并未隔離飼養的對照組小鼠而言，這些小鼠機體的皮質酮（壓力激素）水平較高，當后代小鼠出生后，研究人員分析了在其后代成長為成年小鼠后期機體中的主動脈（機體最大的動脈）特征。 【6】Aging Cell：糾正細胞中線粒體的功能或能預防機體衰老過程中肌肉的損失 doi：10.1111/acel.13583 衰老過程中肌肉質量和力量的喪失被稱為“肌肉減少癥”（sarcopenia），其影響著老年人群，同時該疾病也是一種機體退化的過程，常常會給患者帶來福祉的減少以及對他人依賴性的增加；如今越來越多的研究證據表明，這種形式的肌肉萎縮癥與機體的慢性炎癥有關，但炎癥是何時以及如何發生的，研究人員或許并不清楚。 近日，一篇發表在國際雜志Aging Cell上題為“Coordination of mitochondrial and lysosomal homeostasis mitigates inflammation and muscle atrophy during aging”的研究報告中，來自西班牙巴塞羅那科學技術學院等機構的科學家們通過研究發現，促進肌肉萎縮癥的炎性過程或許與細胞中損傷線粒體的積累有關，同時研究人員還描述了與受損線粒體清除相關的BNIP3蛋白的水平增加如何更好地與肌肉衰老直接相關。 研究者David Sebastián說道，如果BNIP3的水平在老齡人群機體中較低時，就會有更多的損傷線粒體積累并誘發機體的炎性過程，從而就會引發肌肉萎縮癥發生；目前研究人員并不清楚為何有些人群機體中的BNIP3水平較高，而其他人機體中BNIP3的水平較低。這項研究中，研究人員利用培養的細胞、小鼠模型以及來自年輕人和老年人機體中的樣本進行了相關研究。 【7】Science子刊：表達一種長鏈非編碼RNA可對抗骨骼肌衰老 doi：10.1126/scitranslmed.abc7367 在一項新的研究中，來自瑞士洛桑聯邦理工學院、挪威科技大學和丹麥哥本哈根大學等研究機構的研究人員研究了運動對骨骼肌中非編碼RNA基因的分子影響。他們發現了長鏈非編碼RNA (lncRNA) “CYTOR”，并研究了它在嚙齒動物骨骼肌、線蟲和人類細胞中的作用。相關研究結果發表在2021年12月8日的Science Translational Medicine期刊上，論文標題為“The exercise-induced long noncoding RNA CYTOR promotes fast-twitch myogenesis in aging”。 骨骼肌在運動時顯示出顯著的可塑性，但同時也是我們受衰老影響最大的器官之一。人類骨骼肌衰老的特點是，老年人每年估計損失約1%的肌肉質量和約3%的肌肉力量，從而導致衰老過程中累計凈損失>30%的肌肉質量。肌少癥（sarcopenia）進一步加劇了這一過程。肌少癥是一種退行性疾病綜合征，在我們的老齡化社會中，它的發病率預計將大大增加。 這些作者發現lncRNA CYTOR的表達可被運動誘導，但在嚙齒動物和人類骨骼肌衰老過程中會下降。通過使用多種遺傳工具抑制或重新表達衰老肌肉中的lncRNA CYTOR，他們發現CYTOR增強了成肌分化（myogenic differentiation），特別是有利于快速收縮的成肌命運。研究者Martin Wohlwend指出，“我們對這一發現特別感興趣，因為眾所周知，快縮肌纖維在衰老后會退化。因此，我們假設非編碼RNA基因療法可以為衰老肌肉帶來好處。”事實上，CRISPR介導的Cytor在老年小鼠骨骼肌中的重新表達，改善了肌肉形態和肌肉功能。 【8】Cell Rep Med：吃石榴抗衰老？石榴的天然代謝物可提高肌肉力量和運動體能 doi：10.1016/j.xcrm.2022.100633 肌肉質量和力量隨著年齡的增長而逐漸下降是不可抵抗的自然規律，但飲食和鍛煉等環境因素則可影響其下降的速度和趨勢。不過截至目前，還沒有有效的干預措施來對抗與年齡相關的肌肉衰退。雖然說運動和營養膳食是預防和管理與年齡相關的肌肉健康下降和代謝性疾病的主要干預措施，但一定強度的鍛煉需要長期的堅持，而這卻很難維持尿石素 A（Urolithin A，UA）是源于膳食的菌群衍生代謝產物，可激活線粒體自噬，在動物模型中具有改善衰老動物的肌肉健康的作用。UA 是鞣花丹寧、多酚化合物的代謝產物，這種前體很容易獲得，在自然界中幾乎是無處不在的。常見的富含鞣花酸和鞣花單寧的食物包括石榴、樹莓、藍莓、核桃等。 UA 也已被證明在衰老和疾病的臨床前模型中具有誘導損傷線粒體自噬功能。另外，從臨床轉化的角度來看，久坐的老年人口服 UA 4 周后，能顯著增強骨骼肌中線粒體基因的表達，從而達到改善細胞健康的目標。 2022年5月17日，來自瑞士的一個科研團隊在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 發表了題為：Urolithin A improves muscle strength， exercise performance， and biomarkers of mitochondrial health in a randomized clinical trial in middle-aged adults 的研究論文，這項研究旨在探索長期口服補劑 UA 對人體肌肉強度的維持和線粒體健康的影響。 研究結果表明，攝入 UA 后肌肉力量能夠得到顯著改善，有氧耐力、耗氧量和身體性能等有所提高，但無統計學意義。此外，UA 還可顯著降低血漿?；鈮A和 C 反應蛋白水平，表明機體的線粒體利用效率更高，整體炎癥水平有顯著減輕。
圖片來源：https://www./doi/10.1126/science.abe7365 doi：10.1126/science.abe7365 近一個世紀以來，人們都知道，熱量限制（Caloric restriction）能延長實驗動物的壽命并減緩機體衰老相關的病癥；最近，研究人員描述了一種替代的抗衰老飲食模式，同時提供了新的機制見解以及潛在的臨床應用，這些方法包括間歇性禁食、模仿禁食的飲食、生酮飲食、時間限制的飲食模式、蛋白質限制飲食以及特定氨基酸的飲食限制等。 近日，一篇發表在國際雜志Science上題為“Antiaging diets： Separating fact from fiction”的研究報告中，來自華盛頓大學等機構的科學家們通過研究對抗衰老飲食的有效性相關研究進行了綜合性的分析，他們發現幾乎沒有任何證據表明這種抗衰老飲食有效；這篇報告中，研究人員詳細描述了他們的研究工作以及他們所揭開的一些謎題。 近年來，抗衰老飲食、個別食品和補充劑已經變得非常流行了，研究者認為，部分研究結果或許是通過對動物研究所得到的；但與此同時還應注意到的是，很少有研究去分析是否食品和飲食制造商的說法是真的，或者其在動物機體中得到的研究結果是否與人類有關。這項研究中，研究人員就找到了已經發表的相關研究報告，旨在闡明其中有哪些細節是并未被研究過的，以及研究人員發現了什么樣的研究結果。 doi：10.1038/s41586-021-04295-4 衰老是每個人都無法避免的“宿命”，它通常伴隨著細胞適應性的下降以及蛋白質功能的喪失。許多與“衰老”相關的疾病——比如阿爾茨海默癥和帕金森——都是由蛋白質聚集（protein aggregation）所引起的，而“蛋白質聚集”則是蛋白質錯誤折疊的結果。為了打開這一“黑匣子”，美國斯坦福大學（Stanford University）的研究團隊將目光聚焦于細胞內蛋白質的“合成機器”——核糖體*（ribosome），并假設衰老過程中蛋白質翻譯效率的改變可能與蛋白質穩態的崩潰有關，即將“衰老如何導致蛋白質聚集”這一問題追溯到核糖體產生新生蛋白時的年齡依賴性損傷（age-dependent impairment）——簡單地說，就是年齡是如何影響核糖體功能的。 根據中心法則（Central Dogma），蛋白質的翻譯（Translation）過程發生在核糖體，其功能是以mRNA為模板，將遺傳密碼轉換成氨基酸序列，并將氨基酸單體組裝成長鏈的蛋白質聚合物。1月19日，該團隊的研究成果被在線發表在《自然》（Nature）期刊。他們認為，造成該現象的原因是由于核糖體“消極怠工”，令產生蛋白質的細胞裝配“流水線”減慢或停滯，從而引發一系列的“滾雪球效應”，導致錯誤折疊的蛋白質越來越多，細胞功能由此受損。我們都知道，只有肽鏈折疊正確，蛋白質才能正常發揮其功能，并在細胞環境中保持可溶性；相反，錯誤折疊的蛋白質往往會相互粘連，這不僅會導致其功能失效，還會產生有毒的聚集物。（生物谷Bioon.com）   |
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