《Nature Aging》衰老可能受到随机变化的影响

由于吸烟或饮食等环境影响，精确测量生物年龄的衰老时钟可能会偏离实际年龄。科隆大学(University of Cologne)的研究人员发现，这些生物钟实际上可以追踪到不断增加的随机细胞变化，这表明生物衰老可能受到DNA甲基化和基因活动等过程的随机变化的影响。

　　

由于饮食或吸烟等环境的影响，衰老时钟可以准确地确定一个人的生物年龄，这可能与他们的实足年龄不同。实足年龄是从他们的出生日期计算出来的年龄。这些时钟的精度表明，衰老过程遵循一个程序。

科隆大学CECAD(衰老相关疾病卓越细胞应激反应集群)的科学家David Meyer和Björn Schumacher教授现在发现，衰老时钟实际上可以测量细胞中随机变化的增加。这项研究最近发表在《Nature Aging》杂志上。

“当我们细胞中的组成部分受损时，就会引发衰老。这种伤害发生的地方很大程度上是随机的。我们的工作结合了衰老时钟的准确性和我们细胞中完全随机变化的积累，”Schumacher教授说。

检查更少，噪音更大

随着年龄的增长，控制我们细胞中发生的过程变得不那么有效，导致更多的随机结果。这在DNA甲基化随机变化的积累中尤为明显。甲基化是指影响DNA的化学变化，DNA是基因组的组成部分。这些甲基化过程在体内受到严格调控。然而，在人的一生中，甲基化模式会发生随机变化。变异的积累是一个人年龄的高度准确的指标。

对细胞控制的丧失和随机变异的增加并不局限于DNA甲基化。作者证明，基因活动中随机变异的增加可以用作衰老时钟。Schumacher说:“原则上，进一步研究这种方法是可行的，它允许细胞中任何过程的随机变化来预测年龄。”根据作者的说法，最重要的是要确定这种衰老时钟是否能够显示出减缓衰老过程的干预措施的成功或加速衰老的有害因素。

利用现有的数据集，科学家们表明，吸烟增加了人类的随机变化，而“抗衰老”干预措施，如降低老鼠的卡路里摄入量，可以减少甲基化模式的变化。他们还表明，通过将身体细胞重新编程为干细胞，这种随机噪声甚至是可逆的。科学家们比较了来自皮肤的人类成纤维细胞，这些细胞被重新编程为干细胞，并由于重新编程而恢复活力。表明体细胞年龄的高变异确实与年轻干细胞的低随机噪声相反。

他们关于调控丧失和随机变异积累的发现将导致新的干预措施，从而解决衰老的根本原因，甚至可能导致细胞再生。这种干预的目标可能是修复DNA中的随机变化或改善对基因表达的控制。

参考文献:“Aging clocks based on accumulating stochastic variation” by David H. Meyer, and Björn Schumacher, 9 May 2024, Nature Aging.