从使用出生日期计算的实际年龄。 这些衰老时钟的精确性暗示了衰老过程是预先确定的。 科学家大卫·迈尔和科隆大学CECAD的比约恩·舒马赫教授发现,衰老时钟实际上测量的是细胞中随机变化的增加。 研究“基于累积随机变化的衰老时钟”已发表在《自然衰老》上。
“衰老是在我们细胞的构建块受到损害时触发的。”
舒马赫教授表示,衰老造成的损害大多是随机的。我们的研究将衰老时钟的精确性与细胞中随机变化的累积结合起来。
更多的随机变化,控制更少
随着年龄的增长,我们控制细胞过程的能力变得不那么有效,导致更多的随机结果。随机变化在DNA甲基化的积累中尤其明显,DNA甲基化是影响DNA的化学改变,DNA是身体的遗传物质。虽然这些甲基化过程在身体中高度被调控,但随着年龄的增长,它们的控制变得较少。在一个人的一生中,甲基化模式中会出现随机变化,这些变化的累积是一个非常准确的年龄指示器。
对细胞的控制丧失和随机变化的增加不仅限于DNA甲基化。迈尔和舒马赫显示,基因活性的随机变化的增加也可以作为衰老时钟。“可以进一步利用细胞过程中的随机变化来预测年龄,”舒马赫说。 作者们强调确定这些衰老时钟是否作为指示器的重要性,以评估减缓衰老过程的治疗效果和加速衰老的有害因素。 研究人员利用现有数据证明,吸烟增加了人类的随机变化,而减少小鼠的卡路里摄入等“抗衰老”干预措施则降低了甲基化模式的变化。 他们还发现,通过将身体细胞重新编程为干细胞,可以逆转随机噪声。 通过比较重新编程为干细胞的人类皮肤成纤维细胞,研究人员观察到由于重新编程而导致的年轻化。 甲基化模式的高度变化表示衰老。年轻干细胞的低随机噪声导致身体细胞的逆转。 迈尔和舒马赫相信,他们对调控丧失和随机变化积累的发现可能会导致针对衰老的新治疗方法,甚至细胞年轻化。这些治疗的一个潜在目标可能是修复DNA中的随机变化或更好地控制基因表达。