Tick,Tock ...壓力如何加速染色體的老化時鐘

Tick,Tock ...壓力如何加速染色體的老化時鐘 在分子水平上,壓力和張力會使您的身體時鐘衝刺。 Lightspring /存在Shutterstock

衰老是所有生命有機體的必然性,儘管我們仍然不知道為什麼我們的身體會逐漸衰老,但我們已經開始了解它是如何發生的。

我們的新研究, 發表在《生態快報》上,在我們的DNA的根本層面上找出影響衰老過程最重要方面之一的因素。 它暗示了壓力如何導致內置於我們染色體中的生化生物鐘更快地滴答。

DNA-我們細胞中的遺傳物質-不能在細胞核中自由漂浮,而是組織成稱為染色體的團塊。 當細胞分裂並產生其自身的複製品時,它必須複製其DNA,並且由於該過程的工作方式,每個DNA分子的一端總是會丟失一小部分。

為了防止DNA的重要部分在此過程中丟失,染色體的末端被稱為 端粒。 這些在連續的細胞分裂過程中逐漸減少。


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Tick,Tock ...壓力如何加速染色體的老化時鐘 端粒(突出顯示為白色)就像染色體的分子緩衝液。 美國能源人類基因組計劃

端粒的逐漸喪失就像細胞時鐘一樣:每次復制時它們會變短,並且在某些時候它們變得太短,從而迫使細胞進入程序性死亡過程。 關鍵問題是,這種在細胞水平上發揮作用的過程實際上對我們的死亡意味著什麼。 單個細胞的命運真的那麼重要嗎? 滴答滴答時鐘真的會倒計時我們身體剩下的生存時間嗎?

細胞衰老只是衰老的許多組成部分之一,但它是最重要的組成部分之一。 人體組織的逐漸變質以及細胞的不可逆轉的死亡,是造成衰老最明顯的影響,例如體質的喪失,結締組織的退化導致皮膚皺紋或神經退行性疾​​病(如帕金森氏病)。

是什麼讓我們打勾?

另一個關鍵問題是:是否存在一些因素會加快或減慢我們滴答的端粒的損失?

到目前為止,我們對這個問題的答案還不完整。 研究提供了可能的機制的一瞥,表明諸如 感染 甚至 為繁殖奉獻額外的能量 可能會加速端粒縮短並加速細胞衰老。

這些證據是零散的,但是這些因素似乎都有共同點:它們引起“生理壓力”。 廣義上講,當我們的細胞由於缺乏資源或其他原因而被破壞時,其生化過程就會受到壓力。 例如,如果細胞損失過多水分,我們可以說它們處於“脫水壓力”中。

更常見的壓力類型也很重要。 疲倦和勞累過度使我們處於長期壓力下,長時間感到焦慮也是如此。 缺乏睡眠 or 情緒緊張 可以改變內部細胞途徑,包括端粒功能。

考慮到這一點,我們問自己一個簡單的問題。 一個人經歷的各種壓力真的可以加速他們的衰老速度嗎?

壓力和壓力

在我們由華沙大學(現為因斯布魯克大學)的同事Marion Chatelain領導的研究中,我們選擇盡可能廣泛地研究這個問題。 許多研究已經針對特定物種,例如小鼠,大鼠以及各種魚類和鳥類物種(野生和實驗室中的物種)研究了這一問題。 我們將現有證據匯總為迄今研究的所有脊椎動物中現有知識的摘要。

新出現的情況清楚地表明,端粒的喪失受到壓力的深遠影響。 在所有其他條件相同的情況下,壓力確實確實加速了端粒損失並加速了內部細胞時鐘。

重要的是,壓力的類型很重要:迄今為止,最嚴重的負面影響是由病原體感染,對資源的競爭以及對繁殖的大量投資引起的。

其他壓力因素,例如不良飲食,人為乾擾或城市生活,也加速了細胞衰老,儘管程度較輕。

變得激進

一個自然的問題出現了:是什麼使壓力對手機時鐘產生如此強大的影響? 是單一機制還是多種機制? 我們的分析可能確定了一個可能的候選對象:“氧化應激”。

當細胞受到壓力時,這通常通過氧化分子的積累來表現出來,例如 自由基。 端粒位於染色體的裸露末端,是這些化學反應分子攻擊的理想靶標。

我們的分析表明,不管經歷的壓力類型如何,這種氧化壓力可能都是將壓力和端粒損失聯繫起來的實際生化過程。 至於這是否意味著我們應該多吃 抗氧化劑 為了保護我們的端粒,這當然需要更多的研究。

我知道您在想什麼:這是否意味著我們已經發現了衰老的秘密? 我們可以利用這些知識來延緩衰老過程或將其停止嗎? 最簡潔的答案是不。

衰老對我們的生物學來說太根本了,無法完全消除它。 但是我們的研究確實強調了一個重要的事實:通過減輕壓力,我們可以為我們的身體帶來很大的幫助。

在現代世界中,很難完全擺脫壓力,但是我們可以每天做出減少壓力的決定。 充足的睡眠,多喝水,健康飲食,不要太用力。 它不會給您帶來永生,但它可以使您的細胞保持良好的運轉狀態。

關於作者

DECRA研究員Szymek Drobniak, UNSW .. 作者感謝他的同事Marion Chatelain和Marta Szulkin對本文的貢獻以及本文所基於的研究。談話

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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