衰老和生物科学在巴伯拉罕研究所

了解年龄和与年龄有关的疾病涉及各个层面的研究——从人群到个人,他们的器官和分离细胞,甚至到分子……
2012年10月2日

采访

Linda Partridge,伦敦大学学院健康老龄化研究所,Tom Misteli,马里兰州国家癌症研究所,Jan van Deursen,明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所

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了解年龄和与年龄相关的疾病涉及各个层面的研究——从人群到个人,他们的器官和分离细胞,甚至到分子领域。最近,由剑桥郊外的巴伯拉罕研究所主办的“衰老与生物科学”会议汇集了这些方法。尽管他们的科学背景不同,但年龄和年龄相关疾病的研究人员意识到,这不是他们面临的纯粹的学术问题。

琳达-我是琳达·帕特里奇我是伦敦大学学院健康老龄化研究所的主任。我认为,一个非常实际的问题,也是我们很多人都在努力解决的问题,那就是如何在人们变老的时候保持健康。人口老龄化对保健服务的经济影响正变得完全无法控制。最近有很多关于国民健康服务的头条新闻,还有很多老年人的复杂演讲,以及这个系统无法应对的问题。当然,健康问题的主要负担现在落在了老年人身上,所以我们应该集中注意力,努力帮助他们。

老人金妮——当然,有些人比其他人活得长。在某些情况下,时间更长。那么,我们能否从他们身上了解如何健康长寿呢?

琳达-最有趣的事实之一是,活到100岁以上的人(百岁老人)的行为方式非常普通。他们吸烟的可能性并不比其他人少。事实上,世界寿命纪录保持者是一位名叫珍妮·路易斯·卡尔芒的法国女士,她在119岁时戒烟。所以很明显,这些人一定对这种效果有很强的抵抗力。他们不太可能去锻炼,他们不太可能比其他人更胖。它们确实有点神秘,但它们似乎确实有一些遗传特征,有趣的是,这些特征与使实验室动物长寿的基因相似。所以,这是一束很好的光,表明我们真的可以用比人类寿命短的更简单的动物,我们可以做实验,试图了解人类衰老的机制。

金妮——那些健康长寿的人的基因只能告诉我们一部分故事。对于马里兰州国家癌症研究所副主任汤姆·米斯特利来说,答案在于一系列罕见疾病。

研究人类衰老的一种工具,一种方法就是观察过早衰老的疾病。所以,这些都是非常罕见的疾病,他们中的大多数人过早地衰老,非常非常快。我们所知道的大约有6到7种有趣的是,所有这些都与DNA损伤和DNA修复有关。我们在这些早衰患者身上的优势在于这些都是遗传疾病,所以我们实际上确切地知道这些患者的DNA水平出了什么问题。例如,我们研究一种特别罕见的疾病,叫做哈钦森-吉尔福德早衰综合征。这种疾病是由基因组中的一个突变引起的。我们确切地知道突变在DNA水平上,在蛋白质水平上的作用,然后我们开始研究在细胞水平上发生了什么。例如,这种特殊的突变,会导致细胞核的结构,细胞核的结构出现缺陷,从而影响基因组的组织,实际上导致DNA损伤,随后导致衰老缺陷。

金妮-但是,紊乱的衰老状况真的能告诉我们正常、健康的衰老吗?

汤姆-我认为所有这些早衰疾病的答案是,是,也不是。因此,这种疾病的某些方面在正常的衰老过程中也会出现,而其他方面则会缺失。举个例子,在我们最喜欢的疾病中,这种HGPS疾病,我们在病人的细胞水平上看到了很多很多的表型。我们在健康、正常年龄的人身上也能看到。例如,病人都死于心血管缺陷,心脏病发作和中风,这些心血管缺陷的病理看起来非常非常类似于你在正常年龄的人身上看到的。另一方面,我们正在研究的病人举例来说,他们从来没有患过肿瘤。我们发现这很有趣。我们现在用它来问,“在老年人中预防肿瘤或促进肿瘤的机制是什么?”

年龄和肿瘤生长之间的联系促使明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的Jan van Deursen从细胞生物学的角度来研究衰老。

在45-50岁之间,患癌症的几率呈指数增长。癌症被认为是一种基因突变的疾病。它们不一定会在那个年龄急剧增加,所以这并不能真正解释这种加速。我觉得我们遗漏了一些东西。我们缺少了一个环节。也许这个缺失的环节是在衰老过程中发生的组织变化,这些变化变得更容易让癌细胞或癌前病变变成肿瘤。例如,随着年龄的增长,我们会积累越来越多的所谓的衰老细胞,也就是老化的细胞。这些衰老的细胞会分泌刺激肿瘤生长的生长因子然后蛋白酶会腐蚀组织结构这样癌细胞就更容易,一旦它们在组织中形成就会逃离组织,形成转移性肿瘤这通常是致命的。所以,这是一种假设,现在正在寻找一些牵引力。

金妮——衰老的细胞创造了一个促进肿瘤生长的组织环境,这些细胞也聚集在与年龄有关的疾病的损伤部位周围。那么,去除它们能延缓衰老吗?

简:我们已经证明,如果你清除正在衰老的动物体内的衰老细胞——当它们形成时,你就把它们清除掉——你就能减轻一系列与年龄有关的疾病。所以,我们的想法是,如果你能找到一种药物,可以模仿我们在老鼠身上做的基因戏法,你可能会对健康寿命有好处,所以健康寿命是你生命中没有主要慢性疾病的时期。你知道,我们总是谈论长寿,但如果你不健康,没有人想长寿。

金妮:我们开始了解年龄和年龄相关疾病的遗传和细胞基础。但是,如果我们想要找到健康长寿的秘诀,我们需要更多地了解我们的生活方式和我们衰老的环境。琳达·帕特里奇在健康老龄化研究所的工作为饮食和营养的作用提供了一些启示。

琳达:这些看似可以改善衰老过程的通路的一个明显特征是,它们是对饮食做出反应的通路,它们检测营养物质,并决定动物的反应。它能不能繁殖,产生免疫反应,生长,诸如此类。因此,考虑到它们是将食物与活动相匹配的中央控制系统,抑制它们的活动可能会产生很多副作用,而且是不理想的副作用,比如伤口愈合受损。因此,我认为目前的重点是试图了解这些途径是如何在衰老过程中改善健康状况的,以及是否可以将其从伴随而来的不良副作用中剔除。因此,深入研究这些途径,试图找出哪些基因表现出改变的活性,我们能否将它们分成由不同机制控制的组,并只针对那些改善健康的组?我认为目前对此还没有定论。我们不知道这是否有可能,但我认为这是有希望的。

金妮是伦敦大学学院的琳达·帕特里奇在她之前,是梅奥诊所的简·范·德森和国家癌症研究所的汤姆·米斯特里。

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