Cell子刊：生理年龄是可被逆转的

新的研究表明，人类和小鼠的生物年龄会因压力而迅速增加，但在压力恢复后是可逆的，这挑战了传统的衰老观点。生物年龄在大手术、妊娠和严重妊娠期间均有短暂变化新型冠状病毒肺炎这表明压力恢复可能是衰老和长寿的关键因素。

　　

长期以来，人们一直认为生物年龄在整个生命过程中是单向上升的。研究人员使用DNA甲基化时钟来测量生物年龄在压力下的变化，发现生物年龄在短时间内增加，但在压力恢复后恢复到基线。在人类或小鼠的大手术、怀孕和严重的COVID-19期间，也观察到生物年龄的短暂变化，这表明从压力中恢复的能力可能在衰老和长寿中发挥重要作用。                          

根据4月21日发表在《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上的一项研究，人类和小鼠的生物年龄在各种形式的压力下会迅速增长，而在从压力中恢复过来后，这种增长会逆转。根据多个独立的表观遗传衰老时钟，这些变化发生在相对较短的几天或几个月的时间内。

生物体的生物年龄被认为是在生命过程中稳步增长的，但现在很清楚，生物年龄与实足年龄并不是不可磨灭的联系。个体的生理年龄可能比实际年龄大，也可能比实际年龄小。此外，动物模型和人类中越来越多的证据表明，生物年龄可受到疾病、药物治疗、生活方式改变和环境暴露等因素的影响。

为了解决这一知识差距，研究人员利用了DNA甲基化时钟的力量，这种时钟是基于观察到基因组中各个位点的甲基化水平随着年龄的增长而发生可预测的变化而创新的。他们测量了人类和小鼠在各种压力刺激下的生物年龄变化。在一组实验中，研究人员通过手术将3个月大和20个月大的小鼠配对，这一过程被称为异慢性异种共生。

结果显示，生物年龄可能会在相对较短的时间内增加，以应对压力，但这种增加是短暂的，并在从压力中恢复后趋于基线。在表观遗传学、转录组学和代谢组学水平上，年轻小鼠的生物学年龄通过异慢性异种共生而增加，并在手术脱离后恢复。

哈佛医学院布里格姆妇女医院的第一作者Jesse Poganik说:“接触老化的血液会增加生物年龄，这与之前关于异慢性血液交换过程中有害的年龄相关变化的报道是一致的。然而，正如我们所观察到的，这些变化的可逆性尚未被报道。根据这一初步见解，我们假设其他自然发生的情况也可能引发生物年龄的可逆变化。”                

正如预测的那样，在人类或小鼠的大手术、怀孕和严重的COVID-19期间，生物年龄也会发生短暂的变化。例如，创伤患者在接受紧急手术后，生物年龄急剧增加。然而，这种增加被逆转，生物年龄在手术后几天恢复到基线。同样，怀孕受试者经历了不同速度和程度的产后生物年龄恢复，一种名为托珠单抗的免疫抑制药物增强了恢复期COVID-19患者的生物年龄恢复。

这项研究的通讯作者之一、杜克大学医学院的James White说:“这一流动、波动、可塑的年龄发现，挑战了长期以来生物年龄在生命历程中单向上升的概念。之前的报告暗示了生物年龄短期波动的可能性，但这种变化是否可逆的问题，到目前为止，仍未被探索。关键的是，这些变化的触发因素也是未知的。”

有其他研究结果表明，第二代人类DNA甲基化时钟提供一致的输出，而第一代时钟通常缺乏检测生物年龄瞬态变化的灵敏度。哈佛医学院布里格姆妇女医院的通讯研究作者Vadim Gladyshev说:“尽管人们普遍认为生物年龄至少在某种程度上是可延性的，但生物年龄在一生中经历的可逆性变化的程度以及引发这种变化的事件仍然未知。我们的研究结果表明，严重的压力会增加死亡率，至少在一定程度上是通过增加生物年龄来增加的。这一观点立即表明，降低生物年龄可能会降低死亡率，而从压力中恢复的能力可能是成功衰老和长寿的重要决定因素。最后，生物年龄可能是评估生理应激及其缓解的有用参数。无论潜在的原因是什么，这些数据都强调了明智选择适合手头分析的DNA甲基化时钟的关键重要性，特别是在许多时钟不断出现的情况下。”

虽然这项研究强调了以前未被认识到的生物衰老本质的一个方面，但研究人员承认一些重要的局限性。尽管他们在多个组学水平上描述了异种共生模型，但他们主要依靠DNA甲基化时钟来推断人类研究中的生物年龄，因为这些工具是目前可用的最强大的衰老生物标志物。此外，这些发现在探索生物年龄的短期波动和终身生物衰老轨迹之间的联系方面的能力有限。

White说:“我们的研究揭示了衰老动力学的一个新层面，应该在未来的研究中加以考虑。进一步研究的一个关键领域是了解生物年龄的短暂升高或从这种增长中成功恢复如何导致生命过程中的加速衰老。”

参考文献:Biological age is increased by stress and restored upon recovery