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加速變老8年!美科學家最新發現:極端不良氣候大幅促進免疫衰老

加速變老8年!美科學家最新發現:極端不良氣候大幅促進免疫衰老

人類生活在地球,作為這個星球上千萬餘物種之一,可能對我們生命造成嚴重影響的不良因素種類實不在少數,其中便包括人力難以改變、操控的自然界極端不良事件(自然災害)。

然而,當人類劫後餘生、逃出生天,極端不良事件的陰霾會頓時煙消雲散嗎?似乎也不是這樣。上個月,在國際權威雜志PNAS上發表了這樣一項研究,在飓風來臨前後,分别測定孤島上自由放養的恒河猴生理年齡,發現災害事件讓恒河猴體内包括關鍵免疫基因表達等多過程發生改變,相比對照組,飓風直接把恒河猴“吹”老了快2歲(約是人類7-8歲)[1]。

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圖注:“非人靈長類動物證明了自然災難與免疫衰老間關聯”,2022年2月發表于PNAS

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免疫衰老:

衰老的“第十章”

九大衰老辨別作為當下學界“金标準”[2],早已深入人心,其在衰老研究及幹預中的價值,也于後續研究中被逐漸證明。然而,自2013年“九大辨別”提出以來,轉眼間也快過十年,衰老辨別家族是否“後繼有人”,一直也是科學研究中的“重頭戲”。

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圖注:目前被廣泛接受的九大衰老辨別。時光派漢化

在衰老辨別的持續探索中,随着年齡增長不斷加重的慢性發炎引發關注,并被稱為是最可能的“衰老第十大辨別”,而“溫水煮青蛙”式的發炎積累,很大程度源于衰老過程中免疫功能的逐漸衰退[3]。

人類的免疫系統分為先天免疫和适應性免疫系統,分别由免疫器官、免疫細胞及免疫分子組成[4],層層加碼,建構起堅實的機體屏障。然而,時間偉力無可阻擋,機體不可避免要發生些改變:與免疫系統關聯最密切的骨髓造血幹細胞老化,重要的免疫器官胸腺和淋巴結也在萎縮,免疫系統日薄西山,并最終引發全身性衰老[5-7]。

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圖注:衰老發生的過程。時光派整理繪圖

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極端不良事件:

衰老背後又一推手?

然而,衰老是個筐,不少都能往裡裝,機體衰老還遠不僅源于内在穩态喪失,更與外界環境因素息息相關。

在全球氣候急劇變化的當下,異常高溫、幹旱、飓風等極端氣候事件頻發[8],早前美國心髒協會旗下權威雜志Circulation,及頂級期刊柳葉刀子刊均發表研究,稱重大災難事件增加了幸存者心血管疾病和慢性發炎的發生[9, 10]。

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圖注:一些極端氣候事件

為了進一步了解極端事件對生物體衰老程序的影響,研究人員以遭受飓風“瑪麗亞”(2017年登陸加勒比海域波多黎各)襲擊的一個孤島上的恒河猴為對象,試圖通過對這種“進階”模式生物的研究,揭示其中規律。

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圖注:非人靈長類動物恒河猴,是一種極其珍貴的實驗模型,成本昂貴,且衆多疾病的發病機制與人類幾乎相同

得益于團隊對這群小猴子的常年監測,在飓風發生前的四年時間裡,400餘隻恒河猴的外周血液樣本被儲存了下來,并在飓風後的一年,成功收集到100餘隻恒河猴血液樣本——很可惜,不少恒河猴并沒能從這場災難中活下來。

而對于那些幸運存活的恒河猴,研究發現,與災難發生前的舒坦日子相比,飓風極為顯著改變了它們體内的基因表達過程,且表現出與衰老幾乎完全相同的規律,不分性别、一視同仁。

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圖注:飓風顯著改變了恒河猴體内基因表達,表現出與衰老相同的變化規律

No.1

飓風改變恒河猴體内與免疫過程相關基因表達

進一步分析發現,因為飓風而表達出現變化的基因并非可有可無,實際多與免疫過程息息相關。與未經曆飓風的個體相比,災難中存活的恒河猴擁有明顯更高的經典單核細胞及較低的輔助T細胞基因表達,這表明生物體發炎水準大幅上升,但免疫反應卻可能遲遲無法啟動[11, 12]。

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圖注:飓風使得恒河猴體内多種免疫過程分子表達發生改變

No.2

飓風使恒河猴體内蛋白質穩态被破壞

不僅如此,飓風還幹擾了恒河猴體内蛋白質穩态調節過程。經曆飓風的恒河猴,其體内編碼分子伴侶(協助細胞内分子組裝、蛋白質折疊[13])與泛素化相關因子的基因表達大幅下降。這意味着,蛋白質錯誤折疊機率上升,且錯誤蛋白無法被泛素化過程及時清除,可能會促進阿爾茲海默症等疾病的發生[14, 15]。

一場飓風加速兩大衰老特征快步走:慢性發炎增加、蛋白質穩态喪失,恒河猴們很難不提前衰老——相比對照組,它們的生理年齡(衡量衰老的生物學年齡)足足老了快2歲(1.96歲)。若是按人類壽命衡量,相當于經曆過飓風的成年人會加速衰老7到8年。

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圖注:飓風破壞了參與蛋白質穩态的基因,并與加速機體全面老化

時光派點評

決定選取這一研究與大家分享,實則有以下一些原因。作為一個曾參與全球氣候變化研究的科研人員,我曾深切感受到環境治理的迫切與阻力,迫切之處在于,氣候變化已勢不可擋,各種極端氣候事件不會停下腳步。而阻力之處則在于,環境治理是一項耗費巨大、可能很長時間内都無法帶來切實效益,甚至需要經濟快速發展做出讓步的工程。

但如同今日分享研究中所言,極端氣候事件絕不僅是單單影響了我們居住的這顆星球,它同樣威脅到這顆星球上所有物種的生命安全,包括人類。如能更深刻認識到這一點,人類在與極端氣候事件對弈中的阻力将化為動力。

如果将自然氣候比作一個生物體,那麼極端不良事件的頻發同樣是其衰老的推手,宇宙萬物、浩瀚星河、我們正生活的這顆星球與其上所有物種,都在衰老,但人類的智慧或許終将帶來一個不朽的未來。

—— TIMEPIE ——

這裡是隻做最硬核續命學研究的時光派,專注“長壽科技”科普。日以繼夜翻閱文獻撰稿隻為給你帶來最新、最全前沿抗衰資訊,歡迎評論區留下你的觀點和疑惑;日更動力源自你的關注與分享,抗衰路上與你并肩同行!

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