一項新的長壽研究揭示了遺傳學、表觀遺傳學、新陳代謝、免疫力和生活方式之間複雜的相互作用。
如果活過90歲並非偶然,而是基因、生活方式和環境之間奇妙平衡的結果,那會怎樣?人類的健康老齡化和長壽是由遺傳、表觀遺傳、代謝、免疫和環境因素的動態組合塑造的。科學家們將長壽人士,尤其是百歲老人,作為現實生活中的案例,以揭開更長壽、更健康生活的秘密。這些人成功地延緩甚至避免了許多困擾大多數人的老年性疾病。
《醫學前沿》雜誌最近發表的研究匯集了關於長壽因素的最新發現,以及對不同人群中長壽個體的研究結果。
活過90歲的人被稱為長壽人士(LLI),他們有一些顯著的特征。與普通人相比,他們往往更少患慢性病,延緩與年齡相關的疾病的發生,並且保持著更好的整體生理功能。
有趣的是,許多長壽老人(LLI)都位於被稱為“長壽藍區”的特殊地區,例如日本的衝繩和意大利的撒丁島。這些地區展現出健康習慣、良好環境和良好遺傳背景的強大組合。性別差異也十分顯著。雖然大多數百歲老人是女性,但達到這些高齡的男性通常表現出較少的年齡相關疾病跡象。研究人員根據LLI患者在一生中與疾病的接觸方式,將他們分為“逃脫者”、“延緩者”和“幸存者”三類。這種多樣性表明,通往卓越長壽的道路並非隻有一條。
基因在這一旅程中發揮著至關重要的作用。研究表明,長壽往往具有家族遺傳性,這表明存在很強的遺傳因素。一些特定基因已被證實與長壽相關。例如,APOE ε2 已知可以預防心血管疾病和阿爾茨海默病。 FOXO3A 幫助細胞應對氧化應激和修複DNA,這兩者都是衰老的關鍵過程。
另一個基因SIRT6在維持基因組穩定性方麵發揮作用。在線粒體層麵,像J和D這樣的單倍群與氧化應激的降低有關,氧化應激會隨著時間的推移損害細胞。同時,像hTERT和TERC這樣的基因有助於維持端粒(染色體上的保護帽)的穩定和完整。在所有這些基因中,大型全基因組關聯研究(GWAS)一致強調APOE和FOXO3A是與不同人群的長壽密切相關的突出基因。
表觀遺傳對衰老的影響
表觀遺傳機製連接著遺傳學和環境。 LLI 的 DNA 甲基化模式表現出與年齡相關的甲基化丟失延遲,尤其是在異染色質區域,這可能有助於穩定基因組完整性。非編碼 RNA,例如 miR-363* 和 lncRNA THBS1-IT1/AS1,調節細胞衰老和基因表達,有助於健康衰老。這些表觀遺傳特征與 LLI 及其後代更年輕的生物年齡和更低的疾病風險相關。
人類長壽多因素決定因素綜合概述圖
人類長壽的多重決定因素綜述。圖片來源:尹凡倩、肖福輝、孔慶鵬
LLI 患者的代謝特征包括良好的脂質代謝(低 LDL 膽固醇,高 HDL),降低胰島素抵抗,以及增強抗氧化能力。內分泌因素,例如甲狀腺激素水平降低和性激素水平維持(女性雌二醇,男性睾酮),發揮著保護作用。
熱量限製 (CR) 是模式生物中一種行之有效的長壽幹預措施,它能夠模擬低血糖相關胰島素 (LLI) 的代謝狀態,從而改善葡萄糖耐受性並減少炎症。二甲雙胍和白藜蘆醇等 CR 類似物有望將這些益處轉化為無需飲食限製的益處應用於人類。
免疫係統恢複力
LLI 中的免疫係統改變包括慢性炎症(“炎症衰老”)減少和免疫細胞功能維持。百歲老人的 IL-6 水平較低,TGF-β 和 IL-10(抗炎細胞因子)水平較高,T 細胞增殖和自然殺傷細胞活性維持正常。促炎性 Th17 細胞和調節性 T 細胞 (Treg) 之間的平衡向抗炎狀態轉變,有助於增強疾病抵抗力。
環境和生活方式因素同樣重要。低生活質量人群的腸道菌群多樣性增強,有益健康的菌群數量也顯著豐富,例如阿克曼氏菌和雙歧杆菌,它們能夠增強腸道屏障功能並產生抗衰老代謝物。富含蔬菜、全穀物和堅果的植物性飲食與降低糖尿病、心血管疾病和神經退行性疾病的風險相關。
規律的體育鍛煉,尤其是耐力訓練和力量訓練,能夠改善代謝健康,並通過線粒體生物合成和減少氧化應激等機製延長壽命。其他關鍵的生活方式因素包括不吸煙、適量飲酒、充足的睡眠和壓力管理,這些因素共同作用,可以降低死亡風險。
社會貢獻與未來方向
社會經濟和醫學進步,例如衛生條件的改善、疫苗接種和醫療保健,顯著提高了平均預期壽命,盡管遺傳和表觀遺傳因素決定了超長壽命。未來利用多組學(轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學)對大型長壽隊列進行研究,將加深對相互作用機製的理解。模式生物的功能研究和促進長壽的幹預措施(例如益生菌、CR類似物)的臨床試驗,對於將研究成果轉化為治療策略至關重要。
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