科学家发现细胞衰老的惊人悖论
细胞依靠自然清理系统来防止损坏的材料在其内部积累。这个过程被称为自噬,它收集缺陷蛋白和其他细胞废物,将它们打包进专门的隔间,并将其分解为可重用的基本分子成分。这个回收系统有助于保护细胞免受伤害。科学家们长久以来认为,自噬的下降是衰老的一个标志,这一过程的问题与多种疾病相关,包括癌症、心血管疾病、糖尿病和神经退行性疾病。然而,新的研究表明,细胞回收并不一定会随着年龄的增长而减缓。相反,它的活动可以增加、减少,或根据细胞类型和个人性别保持不变。这些发现还表明锻炼可能会影响这一过程在老年人中的功能。圣地亚哥巴纳姆-普雷比斯医学发现研究所的研究人员于2026年9月27日在《衰老细胞》期刊上报告了这些发现,挑战了人们普遍接受的关于细胞回收如何随生命周期变化的观点。“我们常常看到人们引用自噬随着年龄下降的观点,但对这一点的实际证据在人体中非常薄弱,” 该研究的高级和通讯作者、圣地亚哥巴纳姆-普雷比斯心血管和肌肉疾病中心的助理教授卡罗琳·库姆斯塔博士说。“针对自噬开发新的健康老龄化干预措施的兴趣正在增长,” 研究的首席作者、库姆斯塔实验室的一名前研究生塔蒂亚娜·莫雷诺博士说。“我们想挑战这一假设,研究健康个体在衰老过程中自噬实际发生了什么。” 科学家如何研究细胞回收与衰老的关系 为了更好地理解衰老与自噬之间的关系,研究人员收集了年龄在23到72岁之间的志愿者的血液和皮肤样本。所有参与者均报告没有慢性疾病。研究团队还将收集到的部分皮肤细胞转化为诱导神经元,使研究人员能够检查三种不同细胞类型中的细胞回收。对于每种细胞类型,科学家分析了RNA转录本,这些转录本是当细胞从DNA中读取遗传指令以制造蛋白质、酶和其他基本成分时产生的。这一分析使他们能够检查年龄和细胞类型如何影响参与自噬的基因活性。重要的是,研究人员并不仅仅依赖基因活性。他们还直接测量细胞执行自噬的速度,使他们能够确定基因表达模式是否准确反映了实际回收发生的量。结果揭示了一个比传统的细胞衰老理解更复杂的图景。“我们发现,自噬活性的变化并不是在全身普遍存在,也没有遵循自噬简单随年龄下降的观念。”库姆斯塔说。“相反,细胞回收率在每种细胞类型中的变化随着年龄的增长而不同,且在每种细胞类型中按性别不同。” 衰老以惊人的方式影响不同的细胞 研究人员观察到自噬随年龄变化的显著差异。在男性参与者的皮肤细胞中,回收活性随着年龄的增长而减少。在女性的皮肤细胞中,活性保持相对稳定。同时,来自女性参与者的诱导神经元随着年龄的增长,显示出自噬的增加。这些发现表明,细胞回收在全身并不遵循单一模式。相反,衰老似乎根据被检查的细胞和个体的性别,不同地影响这一过程。研究人员还发现,负责自噬的基因的表达并不能可靠地指示实际发生了多少回收。自噬基因表达水平高或低的细胞,并不一定在其测量的回收率上显示出对应的差异。“这表明那些使用静态指标(如转录水平)推测自噬活动的人需要非常谨慎地解读他们的结果。”莫雷诺说。 为什么更多的细胞清理可能并不更好 接下来,研究团队调查了自噬差异是否与人们衰老时的身体健康和表现相关。他们的发现指向另一个意想不到的可能性:细胞回收水平较高对年轻和老年人可能有不同的启示。在年龄在70岁及以上的参与者中,较大的自噬活性与在所研究的三种细胞类型中较差的身体功能指标相关。在血细胞中,更高的自噬与较低的有氧能力相关。在皮肤细胞中,它与更高的体重指数(BMI)相关。在诱导神经元中,回收活性的增加与较弱的握力、较低的代谢率和更高的反应时间相关。
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