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相信很多人还对去年大火的电视剧《狂飙》中一夜白头的安欣印象深刻。

当生活突如其来地给我们开了个巨大的玩笑,不论是身体上的物理伤害,还是在灵魂深处的沉重一击,都有可能“帮”人在衰老之路上踩下油门,身体状态直接从满格跳水。

可如果没有来自外界的强烈刺激,我们的身体会自己搞出这种断崖式的衰老吗?近日,莱布尼茨老龄化研究所的Steve Hoffmann团队发现,肠道的DNA J基化会在生命的特定阶段遭遇急剧变化[1]。

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我们的身体里所有类型的细胞都共用着同一套DNA,之所以能变成五花八门的细胞,行使着各种花里胡哨的功能,其原因之一就是DNA的J基化作用。

如果说基因组就像一本字典,每一个DNA就像字典中的一个字,正如不同的字的组合,形成了不同的文章一样,不同的DNA功能组合,便造就了不同的细胞类型,而DNA J基化就是每个DNA上的标签,告诉细胞应该让哪些基因发挥功能,哪些基因沉默。

放眼望去,每一个细胞的整个基因组上都贴着密密麻麻的J基化标签,让细胞的日常运作井井有条。

图注:涉及情绪的基因,如血清素和多巴胺相关的基因,同样受到J基化的控制,也就是说,J基化甚至时刻牵动着我们的喜怒哀乐。

但是这套复杂的DNA J基化系统,也会像古老城墙上的砖石一样,随着时间的流逝而渐渐风化。随着衰老,部分区域的J基化标签会越来越多,也有些区域的标签越来越少。

也正因DNA J基化与衰老过程的紧密关系,科学家们便利用J基化标签制作了各种衰老时钟。而这种时钟的变化通常是线性的,这种线性可以粗暴地理解为:某个特定的J基化区域中,每过一年就稳定增加100个J基化标签。

包括该研究在内的多项研究都证明了这种线性变化——过半的J基化位点确实是随着年龄稳步地、而不是跳跃性地变化。

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图注:饼图中红色部分代表代表随着年龄线性变化的J基化位点,超过了总数(71447)的一半。右图折线图代表了这些位点随着年龄增长的J基化数量变化,下方的3、15、28是小鼠月龄。

但并非所有的J基化位点都遵循这种呆板的规律,研究者发现在剩下的J基化位点中,有一部分J基化位点呈现出了非常有序的非线性变化。

或许有些朋友在年纪渐长的过程中,突然有一天感叹脑子开始有些不给力了,这种情况,搞不好就跟肠道细胞J基化在中年阶段的剧烈洗牌有关。

研究者根据每一个J基化位点的变化模式,将非线性变化的位点分成了若干类,他们发现,其中C2和C3这两类,在早年到中年(3-9月龄)期间就开始剧变,而C4这一类,则是中年到老年(15-24月龄)期间开始搞事情。

而这三种非线性J基化变化模式中,与衰老过程最密切相关的则是C4:小鼠从15个月大开始(中年),C4这一类位点的J基化数量便会激增,而C4 J基化位点与干细胞耗竭事件高度相关。

不仅如此,研究者还有个很哇塞的发现:15月龄这个时间节点很微妙,跟以前的研究中发现的小鼠肠道神经元在16月龄开始显著走下坡路的现象不谋而合[2]。

为了探究这是否仅仅是巧合,研究者在自己的数据中进行了验证,他发现在15-24月龄期间,一个叫Dmrta2的基因表达突然高涨,而Dmrta2会阻止神经前体细胞分化为成熟神经元,直接影响了新生神经元的诞生。

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如此看来,包括干细胞耗竭以及神经元衰退在内的多种衰老表现,可能并非一个循序渐进的过程。

其实除了这项研究,此前也有不少学者发现了我们在逐渐步入老龄化过程中的突发事件。最广为流传的一项研究就发现,人类血浆中衰老蛋白在34岁、60岁和78岁左右出现了明显的波动[3]。

与女性密切相关的是,去年刘光慧团队的研究表明,30岁和50岁是女性衰老的关键节点,尤其是50岁左右的更年期会“偷走年轻”,直接影响身体多个系统器官的功能[4]。

看到这可能你会觉得,男性没有所谓的更年期,那是不是不存在这样的衰老拐点呢?可惜现实仍旧骨感,一份来自健康男性的数据表明,在50岁左右,包括A症在内的各类J病表示:我们要开始加速咯[5]。

此类种种证据都表明了,衰老除了有水磨工夫一样的随机的分子损伤积累,它也有剧本化的一面,只待你的生命走到这一阶段,便向你亮出尖刀。

然而这对于我们而言却不全是坏消息,试想,如果衰老真的完全是随机的热力学过程,那包围我们的将是均匀的、没有突破口的衰老大军,我们想要抵抗衰老便很难找到主要矛盾。而集中化的衰老事件则为我们预防衰老提供了很好的干预支点。

比如,本文介绍的关于小鼠肠道衰老的研究,作者发现从中年到晚年期间急剧变化的J基化区域中便包含了PRC2基因,而该基因的重要功能之一便是调控肠道干细胞,这便一定程度解释了肠道干细胞功能随着年龄降低的机制。

调控干细胞的基因何其多,如果每一个基因都是匀速地失效,那我们该从哪里着手干预?可如果肠道干细胞耗竭存在一定的“预设性”或者集中爆发的节点,或许就意味着,我们可以通过干预如PRC2等基因的表达,来更有效地维持肠道年轻。

对于没有经历过大起大落的人而言,他们往往很难切身体会到自己身体(或者某一部分)突然老化的感觉,更遑论经历一夜白头,这就是人们潜意识以为衰老是“慢慢来”的根源。

而在体内的微观世界里,或许衰老相关的变化并不都是那么温文尔雅,尽管变化已悄然发生,可由于DNA J基化之类的分子变化不一定都能最终转变为具体的体感变化,导致我们以前难以抓住那些分子层面突发性的衰老迹象。

而随着诸如J基化测序这种更先进的观察手段越发丰富,我们也许能发现更多衰老过程中跳跃式的微观事件,这样一来,或许就能更加有的放矢地介入衰老进程,让我们能多蹦跶更多年!

—— TIMEPIE ——

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