“断崖式衰老”真的存在!科学家揭示人体加速衰老两个关键时间点

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影视剧中经常出现这样的情节,主角因为悲伤过度,一夜白头,突然像老了十几岁。虽然这是艺术夸张,但实际上,现实中真的有“断崖式衰老”。科学家发现,到了两个时间点后,人类会加速衰老。

2024 年8月14日,斯坦福大学的研究团队在《自然·衰老》杂志上发表的一项研究表明,人体在衰老过程中的确存在两个重要的加速阶段,分别在约45岁和60岁以后,但侧重有所不同。

尽管加速确实存在,但研究也提示我们可以更有针对性地调整生活习惯来适应这些变化,维持健康状态。

衰老是一个复杂的生理过程,不仅与年龄增长有关,还涉及生理、心理,环境和生活习惯等众多因素的影响。

在外观上,衰老表现为皮肤弹性和光泽下降,毛发脱落,发色变浅;体态改变和步行速度变慢等;生理上则涉及重要脏器的功能和免疫力的减弱;心理上,衰老可表现为记忆力和注意力下降,对新事物好奇心和适应能力的减弱等。

临床上常通过检测骨密度、炎症反应标志物等多种指标来评估衰老,或使用分级量表,例如观察运动后的心悸气喘的程度来评估心脏功能等。

人体各种复杂的生化反应都需要由蛋白质分子来执行。“断崖式衰老”在细胞分子层面有什么表现呢?

斯坦福大学的这项研究对108名年龄在25岁至75岁之间、来自不同种族的健康参与者进行了多年的跟踪观察。研究团队每隔3至6个月对参与者的生物学样本进行采集,包括血液、粪便以及皮肤、口腔和鼻部的拭子样本。通过对5405份生物样本中的135239个生物特征进行分析,包括转录组学、蛋白质组学、代谢组学和细胞因子等,结果显示,人体内约81%的分子标记物在衰老过程中呈现显著变化,尤其是在45岁和60岁左右两个阶段。

衰老过程中差异表达的分子和微生物数量,在44岁和60岁处检测到两个局部高峰

45岁左右的第一个转折期,皮肤和肌肉的衰老速度显著加快。皮肤的弹性等于与细胞外基质的功能密切相关。细胞外基质由胶原蛋白、弹性蛋白和糖胺聚糖等成分组成,为皮肤提供结构支持,这些分子的加速降解可能导致容貌上的明显改变。

从30多岁起,肌肉量平均每十年减少3-8%,45岁以后更明显。并且伴随肌动蛋白的调节功能的减弱,肌肉的力量和灵活性也进一步受到影响。

另外,在这个转折期,人体对脂肪、酒精和咖啡因的代谢活性明显减弱。

60岁后,除了上述变化,衰老的加速更体现在人体对各种疾病的易感性增加。

血液中的苯丙氨酸、尿素氮和葡萄糖水平显著升高,而这些指标分别与心脏功能障碍、肾功能障碍和2型糖尿病密切相关。不饱和脂肪酸有助于预防动脉粥样硬化、改善血管的弹性,减少炎症。这类脂肪酸合成路径的活性在60岁以后明显下降,影响了其对心脑血管的保护作用。

既往统计数据显示,在美国,心脑血管疾病的发病率在40至59岁之间约为40%,在60至79岁之间上升至约75%。本次分子研究的结果与之很接近。

另外,在这一转折期后,细胞趋化因子的功能失调更普遍。这是一类负责召集免疫细胞并促进炎症反应的分子,其异常的活跃容易导致慢性炎症,并增加肿瘤的风险。

研究还指出,许多生物反应在衰老过程中相互影响,加剧了衰老进程。例如,脂质代谢失调可能导致细胞功能的下降,并进一步削弱其他代谢功能。因此,我们要在尽可能避免多个环节在老年阶段同时出现问题,根据年龄特点提前采取预防措施。

例如,根据研究结果的提示,45岁后应积极减少脂肪、酒精和咖啡因的摄入,增加锻炼以减缓肌肉量的减少,增强心肺功能。60岁以后,则应更加注意保护重要器官的功能,谨慎对待慢性炎症及并警惕肿瘤的风险。

随着医学的进步和生活条件的改善,全球人口的预期寿命持续增长。

虽然衰老是不可避免的,但我们期待未来的研究能继续揭示衰老的特征,帮助人们在年龄增长的同时,尽可能长久地保持健康状态。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者:徐斯佳

审核:梁前进 北京师范大学生命科学学院 教授

出品:中国科协科普部 监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

图文简介

衰老是一个复杂的生理过程,不仅与年龄增长有关,还涉及生理、心理,环境和生活习惯等众多因素的影响。科学家发现,到了两个时间点后,人类会加速衰老。(出品:科普中国-创作培育计划)