第 9 章
我們為何會衰老?— 第三部分
第二章:我們為何會衰老?
但卓越長壽是一種罕見的特質——在美國一個5,000人的樣本中,只有1人能活到百歲;而超級百歲老人(110歲以上)則是百萬分之一的罕見。令人印象深刻的是,百歲老人的兄弟姊妹比同年出生的其他人更有可能活到100歲。因此,基因在超長壽中扮演重要角色,我們已經識別出其中一些基因,例如DAF2。許多與卓越長壽相關的基因都參與調節血糖和食物代謝,以及細胞的能量產生和代謝率。你會理解大家熱衷於研究是否能操控這些基因,以嘗試減少我們晚年健康問題的發生頻率。但讓我們回到「環境」因素與衰老的關係。你可能聽過「你把心事寫在臉上」這句話。說到衰老,你的年齡就寫在你的臉上!衰老的面容是細胞衰老的生動寫照。面部皮膚細胞和組織展現出所有衰老的特徵,人人可見。我母親相信可以從皮膚看出吸煙者,因為吸煙會加速衰老速度。最近一項雙胞胎實驗證明了她的說法。俄亥俄州的研究人員招募了近200對同卵雙胞胎,參加年度雙胞胎節。研究人員利用雙胞胎的照片,請獨立評審團評估雙胞胎外貌差異,判斷哪一方看起來較老,並猜測他們的年齡。結果發現多種因素影響外貌和面部衰老,包括吸煙和過度日曬——吸煙10年會使雙胞胎的面容額外老化2.5年,與不吸煙的雙胞胎相比。壓力也影響評審對照片的判斷:離婚的雙胞胎平均看起來比已婚或喪偶的雙胞胎老兩歲。服用抗抑鬱藥的雙胞胎也看起來較老——可能是因為抑鬱本身加速面部衰老,或是抗抑鬱藥放鬆面部肌肉,增加衰老感。面部衰老與體重也有關聯。40歲前體重較重者看起來較老;但40歲以上女性體重較重者,反而比較瘦的雙胞胎看起來更年輕。我記得十多年前聽演員Kathleen Turner接受訪問時,她說「過了某個年齡後,為了臉蛋可以犧牲一點臀部」,這觀點似乎得到這項研究的支持。總之,除了基因外,許多外在因素都促成了同卵雙胞胎的外貌差異。每個細胞都有一個細胞核。
第二章:我們為何會衰老?
細胞核是細胞的「圖書館」,負責指揮細胞的所有活動,包括調控衰老的一切。細胞核內含染色體,染色體攜帶基因和DNA,決定我們的一切。DNA負責細胞一生的分裂。每個細胞有46條染色體,由蛋白質和一條DNA分子組成。我們的肝細胞只使用「肝臟DNA」,其他DNA則被關閉。眼睛細胞只使用「眼睛DNA」等等。染色體兩端有端粒,常被比喻為鞋帶末端的塑膠套。端粒是老年學科的熱門話題,因為它們保護染色體,防止染色體解開、互相黏連或變形。受損的染色體無法有效地從細胞核向其他細胞結構傳遞訊息。每次細胞分裂(複製)時,DNA會分開以便複製遺傳資訊。複製時,DNA編碼會被複製——但端粒除外。複製完成後,複製品會從原本的端粒處分離。因此,每次細胞分裂,端粒都會變短,直到無法完全保護染色體,細胞便會死亡。我們用端粒長度來判斷細胞年齡及其剩餘分裂次數,因此端粒受到老年學的高度關注。衰老的特徵是細胞核內染色體部分斷裂,干擾了從細胞核(「圖書館」)向細胞其他部分傳遞重要資訊的過程。結果,細胞核的指令變得錯誤,這些指令包括細胞分裂、能量產生和廢物清除。錯誤的資訊導致細胞功能緩慢、效率低下,最終死亡。
第二章:我們為何會衰老?
最終,我們所有細胞都是「有壽命」的,唯獨癌細胞例外。與正常細胞不同,癌細胞不會進行程序性細胞死亡,而是不斷無限增殖。最終,它們會佔據其他細胞和器官,這就是我們所知的轉移。癌細胞的端粒不會縮短,這可能是它們能存活的原因。更深入了解癌細胞端粒的存活機制,或許能幫助我們操控正常細胞的端粒縮短,從而延緩衰老。目前,我們無法操控人類基因或端粒長度,但老鼠基因的情況則不同。
科學家能操控老鼠染色體的分解,使細胞變年輕。這項發現讓山中伸彌於2012年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。他成功將成熟細胞轉變為具有多種分化潛能的年輕細胞,稱為多能幹細胞。早期人類胚胎主要由這些多能幹細胞組成,這些細胞可分化成神經細胞、皮膚細胞、心臟細胞或肝細胞,並開始胚胎器官系統的生長。山中伸彌成功識別出老鼠中調控成熟細胞轉變為多能幹細胞的少數基因。當這些基因被「啟動」時,皮膚細胞可被重新編程為未成熟的多能幹細胞,意味著它們能發育成科學家選擇的細胞類型。這一重大發現對未來操控衰老及發展新型器官移植方法具有巨大潛力。
第二章:我們為何會衰老?
蛋白質作為回收車,將細胞內的廢物和毒素運送到細胞內外的回收中心,這些蛋白質的開關也由細胞核指令控制。在基因改造動物中,這些蛋白質的產量提高,壽命延長了30%。這非常驚人。西方世界男性平均壽命約80歲。如果我們能操控這些「回收」蛋白質,平均壽命將增至105歲。英國最長壽的男性111歲——如果能操控這些蛋白質,他可能活到141歲。許多與年齡相關的疾病是因細胞回收廢物速度不足所致,如關節炎、心臟病、癌症和癡呆。細胞用來摧毀和回收廢物的過程稱為自噬。日本細胞生物學家大隅良典因發現自噬機制及其與衰老的關聯,於2016年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。研究現正聚焦於如何操控自噬以延長健康壽命。另一理論認為,我們被程式化衰老,每個人出生時就被設定在某個年齡死亡,這與我們繼承的基因有關。支持此理論的是同一物種內壽命變異不大。大象約70歲死亡,蜘蛛猴約25歲,人類約80歲。

