塔夫茨大学人类营养老龄化研究中心探索人类衰老之谜

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塔夫茨大学的专家们致力于研究衰老现象,探讨衰老是如何影响身体和思维的变化,以及如何实现健康老龄化。通过对不同领域的研究,他们致力于解决衰老这一神秘现象,探索改善人类寿命和生物老化的方法。衰老是随着时间推移失去功能的过程,而人体具有自我修复能力。研究者集中研究营养、运动、环境等因素在衰老中的作用,探索延缓生物老化的途径,并辨析长寿和健康老龄化的概念。最近的研究表明,通过多学科研究和新的干预方式,可以延长健康的寿命,并减轻与衰老相关的痛苦。尽管公众对衰老仍存在认知落差,但科学家对衰老的研究进展有望带来更具人道精神的成果。全文约需阅读10-12分钟。*

抗皱面霜、能保持年轻的超级食物、承诺提高记忆的膳食补充剂,可以永远自我更新的“永生”细胞——在我们的商店和媒体中,有关衰老的宣称随处可见。

但你是否真正了解随着年龄的增长,你的身体和思维如何发生变化?多少年龄的特征是与你个人相关的,又有多少是可以控制的?你知道自己希望如何老去,或者什么是健康老龄化吗?你了解什么是衰老吗?

最终,对于一个正在此刻发生的现象来说,衰老仍然是一个非常神秘的事情。

塔夫茨大学的专家们正在努力改变这一点。在医学院,他们正在研究绝经后的妇女的心脏健康;在牙医学院,他们让学生穿上特殊服装来模拟老龄化;在弗里德曼营养科学与政策学院,他们正在教导未来的营养师、科学家和政策制定者有关老年人的营养需求。

而这一切的中心是世界上最大的健康老龄化与营养及体育活动关系研究中心之一:塔夫茨大学的让·梅耶尔美国农业部人类老龄化营养研究中心(HNRCA)。

“对我来说,衰老是现代生物学中最引人注目的问题。它出奇地复杂,”负责研究细胞水平上营养与新陈代谢在衰老中的作用的基础老龄化团队的科学家克里斯托弗·威利说,“有很多解决问题的方法。总会有新的问题需要解决,新的研究课题需要探索。”

这是衰老科学中的一个令人兴奋的时刻,也是一个重要时刻,HNRCA主任、维生素K团队领袖萨拉·布斯表示。根据美国人口普查局2017年的国家人口预测,未来10年内,65岁及以上的人口将超过18岁以下的人口,这将对公共卫生和我们的经济健康产生重大影响。

塔夫茨大学研究人类衰老之谜

根据美国卫生与人类服务部老年管理局的数据,2020年,65岁及以上的消费者平均每年在医疗费用上自付6668美元,较2010年增长了38%。在2017年至2018年,有4040万人为65岁及以上的家庭成员或非家庭成员提供无偿护理。

布斯还指出,五分之一的65岁或以上的人仍然在职场工作,这引发了如何在职场中适应不同年龄段的人,他们拥有不同的技能、经验、工作哲学和身体需求等问题。“衰老是新的现实,”布斯说,“而大多数人甚至没有考虑社会的影响。”

为了适应这个新的常态,我们必须了解衰老到底是什么。从塔夫茨大学的多学科研究中,一个更深刻、更细腻的答案正在浮现,它挑战了并经常与通常的理解相矛盾,可能会改变我们每个人的生活方式,以及整个社会。

威利说:“我们现在对衰老的了解程度,就像我们在20世纪80年代对癌症的了解一样。我们才刚刚触及到冰山一角。但我们已经到了测试人类衰老干预措施的阶段,这绝对令人兴奋,非常令人激动。”

为什么我们对衰老仍然知之甚少?人类一直在变老,然而“老龄科学”,即研究衰老机制的学科,直到十年前甚至都不存在。

衰老研究是新的,因为我们所知的衰老——大量人群在老年时度过较长时期——也是新的。大约100年前,美国的平均寿命仅约为62岁(男性)和64岁(女性)。而在2020年,达到65岁的人预期还将多活18.5年(女性19.8年,男性17.0年)。

那么,衰老到底是什么呢?

根据威利的说法,它就是随着时间的推移失去功能。

这种现象发生在一切事物上。金属会生锈并失去强度。弹簧会变得不那么有弹性。发条玩具会停止运作。

更复杂的物体有更多的零件会磨损,更多的功能会丧失,以及更广泛的可能故障。威利说:“你可以有两辆相同品牌、相同型号、由同一个人驾驶的汽车,但两辆车上的不同部位会出现故障。”

人体也是如此。威利指出:“细胞中的损伤一直在发生。”除了人体有许多相互关联的过程、系统和层次组织,比汽车更复杂,因此有更多的可能故障点。

当你考虑到人体有多么复杂和精密调校时,威利建议,真正的谜团不在于它为什么会失败,而在于它为什么会存活。威利说:“生命能够运作真是不可思议。”

然而,人体有一个优势:它具有自我修复能力。威利说:“即使在面对所有这些压力和损伤的情况下,人体也会尽力维持自身并恢复稳态。我们拥有应对这些故障点的非常复杂的程序。”

但随着年龄的增长,威利表示,细胞无法跟上维修工作。小的故障开始积累。

威利说:“它可以从一种简单的东西开始,比如一个断裂的分子,一个细胞中出了点小问题,然后就像蝴蝶效应一样,组织开始出现问题,然后器官,再然后是整个身体。”

不同类型的细胞以不同的方式表现出损伤。我们眼睛的晶状体变硬并变得模糊。我们关节中的软骨变薄,韧带缩短,失去了弹性。血管硬化,骨头变得脆弱,肌肉和脑组织逐渐减少。

我们可以更换一些东西,比如髋关节、肝脏甚至心脏,但不能永远如此。我们太复杂,而损伤却不断积累。

威利说:“确实有一种误解,认为我们试图让人们实现永生。但永远不会有一种延缓所有衰老的疫苗,”威利说,“衰老是不会有一个统一的干预措施的。总会有新的故障点。”

健康老龄化的目标 如果我们无法战胜衰老,那我们可以做些什么呢?

大多数人的第一个想法是找出如何活得更长。布斯表示:“有很多讨论和兴趣集中在如何延长我们的寿命的领域,越来越多的私人慈善机构也在寻找魔法子弹。”

但研究如何使人类寿命更长存在一个根本性的限制。“我们不会为100年获得资助,”威利说,“而且谁会去做呢?”

此外,延长寿命并不能解决真正的问题,而实际上可能会使问题变得更糟。布斯说:“挑战在于越来越多的人在生命结束之前残疾生活的时间更长,这对社会在卫生保健、文化和伦理方面有巨大影响。”

这就是为什么越来越多的研究和政府资金不集中在延长年龄(生物体已经存在的年数),而是集中在减缓生物老化,或者说我们的细胞和组织实际上有多老以及它们的功能有多好。布斯认为,延长我们可以继续行动、照顾自己,并参与社交生活和活动的时间,比延长痛苦的年龄更有价值。布斯说:“我们真正谈论的是帮助人们以健康的方式活得尽可能长,摆脱慢性疾病引起的残疾。”

人们往往使用“长寿”一词来同时指代更长的生命和更健康的年龄,这就是为什么布斯更喜欢“寿命”这个词来表示年龄,而将“健康老龄化”用来表示改善生物年龄。布斯指出:“我们目前的国家辩论非常令人困惑,因为人们混淆了许多不同的概念,我们需要更深思熟虑地定义这些术语,否则它们实际上可能对健康老龄化的概念产生不利影响。”

布斯还提到,“健康寿命”是一个表示没有残疾的年龄段的术语有一定的潜力,但它并不涵盖越来越多的老年人通过新的老年技术领域而保持健康而不健康的人,这个领域涵盖了智能手机功能、环境系统、机器人技术、人工智能等等。“我们不断提高能够独立生活的门槛,”布斯说,“这是一个非常令人激动的时刻。”

根据布斯和威利的说法,首先我们必须解决与衰老相关的一个中心谜团:为什么没有两个个体的衰老方式相同。

布斯说:“婴儿之间几乎没有什么区别,但在老年人中,生物老化的变化更大。挑战在于,为什么有些人的衰老过程不会导致慢性疾病相关的残疾,而其他人则会?”

许多衰老的驱动因素是我们共有的机制。我们都有端粒——被比喻为鞋带尖的染色体的保护帽——随着时间的推移而磨损,导致DNA复制错误和细胞复制的结束(称为细胞衰老)。

但老鼠的端粒比人类长得多,它们只能活三到四年,威利指出。此外,人类的端粒长度以及它们磨损的速度也各不相同。威利说:“外界有一种观点,认为如果你能够延长端粒长度,你就不会老化,但我们所有的证据都表明它是多种因素的结合。”

其中之一就是饮食,HNRCA现在正在比以往更深入地研究这一问题。作为全国六个研究所之一,从国家卫生研究院获得850万美元资助,用于精密营养领域的前沿研究,HNRCA正在进行一项重大研究,研究为什么某些饮食对个体的老化和其他生物过程产生不同的影响,而且还在研究中。

影响衰老的其他因素包括基因、运动、环境、压力水平,甚至社会经济阶层等等。但我们不知道每个因素贡献了多少——难以隔离一个因素,甚至难以考虑所有因素。布斯说:“我们是自受孕以来的所有东西的累积,甚至在此之前,因为现在甚至有证据表明之前的一代影响了我们的本质。”布斯说:“你正在考虑很多因素,并且你需要考虑整个一生。这是很多数据点。”

那么,我们如何看待我们一生中发生的一切,以理解衰老?

根据布斯的说法,我们要一起做。HNRCA汇集了40多名科学家,他们从事各种领域的研究,以研究锻炼和营养如何加速或减缓自然衰老的常见生物过程。它设有研究团队,专注于大脑、心脏、眼睛和骨骼,以及癌症、肥胖等。

布斯说:“我们正在将更广泛的社会学人口统计数据引入我们的研究,以理解为什么某些群体的人口在老龄化方面加速,相对于其他人群。我们正在引入工程师、数学家、人工智能和机器学习,来研究所有这些不同领域的数据中的模式和预测算法。”

HNRCA还与大学内的数十个系和部门合作,无论是与艺术与科学学院生物系一起研究果蝇,还是在兽医医学学院的帮助下比较人类和犬科肌肉耗损。

布斯说:“我们从不同的角度、不同的工具、技术和视角来看待相同的问题,通过不同学科共同解决同一个问题才能取得老龄研究的进展。”

威利说,研究人员在过去十年中取得了进展,正在研究为什么具有相同遗传基因的两只蠕虫寿命不同,集中在生命早期出现的微小波动,这些波动会在后来变成巨大的差异。

威利说:“我在过去的十年里看到的最大变化是,我们真的找到了新的、不同的干预方式,实际上能够延长健康的寿命,并防止人们患上与年龄相关的疾病。” 公众的认知尚未赶上科学家对衰老的新思考和研究方法,威利说,但他希望人们明白一点。

威利说:“衰老研究实际上是在努力缩小悲惨程度,使其尽可能小,以减轻痛苦。我认为这是一个更具人道精神的目标,而且我认为我们在这方面取得了很多成功。”

参考新闻资料:How Scientists are Solving the Mystery of Aging

潜在的问题:
1. 为什么衰老在科学领域仍然是一个神秘的现象?
2. 究竟什么因素会影响个体的衰老方式?
3. 针对衰老,研究者们目前主要集中在哪些方面展开研究?
4. 哪些因素能够影响个体的长寿与健康老龄化?
5. 在科学家的研究中,关于衰老有什么值得人们关注的新发现或新思路?
6. 营养、运动、环境等因素在衰老中扮演了怎样的角色?
7. 对于个体来说,如何理解和应对衰老这一不可避免的过程?
8. 研究人员对如何延长健康寿命取得了哪些进展?

*简介与问答内容由人工智能chatGPT根据文章内容总结发散,仅供参考,如有冲突请以正文内容为准

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