优雅衰老：拥抱极简主义，以保持年轻的精神

这项研究发表于11月25日的《自然老龄化》上，可能为增强人类寿命的新疗法铺平道路。它还提供了一个死亡率指标的见解，揭示了细胞在死亡前能存活多久。

随着个体的衰老，他们更容易罹患各种健康问题，包括癌症、心脏病和神经系统疾病。

“衰老显著提高了这些疾病的风险，”威尔康奈尔医学学院的病理学和实验医学教授杰西卡·泰勒博士指出。“与其单独对付每种疾病，更有效的策略应该是创造一种治疗或补充剂，通过解决导致这些疾病的基本分子问题来阻止疾病的发生。”核仁可能是这一解决方案的核心。

小是关键

细胞的核内包含染色体和核仁，后者包含核糖体DNA（rDNA）。核仁隔离rDNA，rDNA编码细胞蛋白质生产工厂所需的RNA成分。rDNA是基因组中更脆弱的部分之一，因为其重复序列使修复变得更加困难。如果rDNA损伤未被修复，可能导致细胞死亡和染色体异常。

在从酵母到蠕虫再到人类的各种生物中，核仁随着年龄增长而变大。相反，限制热量等抗衰老方法则导致核仁大小减少。“热量限制影响了多个方面，但我们仍未完全理解其延长寿命的确切机制，”泰勒博士表示。

泰勒博士和该论文的首席作者、博士后研究员哈维尔·伊格纳西奥·古铁雷斯假设，较小的核仁可以推迟衰老。为了探索这一点，他们设计了一种将rDNA固定在酵母细胞核膜上的方法，从而控制这种固定何时发生。“我们的系统使我们能够将核仁的大小与所有其他抗衰老影响隔离开来，”古铁雷斯博士解释道。

研究小组发现，固定核仁可以使其保持紧凑，较小的核仁类似于热量限制，推迟衰老。

临界阈值

令人惊讶的是，核仁并不是在细胞生命周期的整个过程中均匀增大。它们在酵母的生命中的大部分时间保持较小，但一旦达到某个核仁大小，就会迅速扩大。超过这一极限后，细胞只能再生存约五次分裂。

“大小的非线性增长清楚地表明发生了重大变化，”古铁雷斯博士表示。超过这一阈值似乎起到了死亡定时器的作用，倒数细胞的最后几天。

随着衰老的进展，DNA经历了累积损伤，其中一些对细胞存活构成了严重威胁。团队发现，较大的核仁相比于较小的核仁，rDNA的稳定性较差。当核仁扩展时，它允许通常被排除的蛋白质和其他因素进入，导致“泄漏”状态，可能损害脆弱的rDNA。

“凝聚体的主要目的是为了提高效率而将生物反应进行分区，但随着不需要的蛋白质渗入核仁，导致基因组不稳定，促进细胞生命终止的加速，”泰勒博士解释道。这些蛋白质可能导致重大问题，包括破坏性的染色体重排。

展望未来，研究人员打算研究核仁如何影响人类干细胞的衰老。干细胞的独特之处在于它们有能力在其他细胞死亡时再生。然而，最终这些干细胞会停止分裂。研究人员旨在应用该研究的见解来改善干细胞的寿命。

“我很兴奋，我们能够将核仁的结构与修复过程联系起来，并且这种联系从酵母到人类都是被保留的，”古铁雷斯博士表达道。