我們的身體為何會衰老? - 莫妮卡·梅内西尼

染色體越複製,端粒越短,最終無法複製

1997 年,一位法國女士,雅娜卡爾曼特(Jeanne Louise Calment),在世上活了 122 年又 164 天後與世長辭。雅娜卡爾曼特是近代史有紀錄最長壽的人。由於她的年齡十分驚人,甚至有位百萬富翁願意付一百萬美金給能夠打破雅娜卡爾曼特女士長壽記錄的人。但事實上,能活到那個歲數,或更長壽,是極度少數的人,甚至無人能及。雅娜卡爾曼特女士與大部分人養生的刻板印象不太一樣,有吸菸習慣,直到 117 歲視力退化到無法準確點菸,且不好意思拜託其他人幫忙點菸,才停止吸菸。偶爾飲酒,喜歡吃巧克力。長期飲食有一個特別處,是特別喜歡吃橄欖,和在各種餐點中加入橄欖油。

 

人類的身體本來就不適合極度老化。普遍來說,一般人大概可以活到 90 歲左右。衰老究竟代表什麼?衰老如何與身體維持生命的力量抗衡?常識上來說,大家都知道衰老的意義,對於某些人來說,衰老就代表了成長,也有人認為衰老就是單純變老,但想要找到衰老的嚴謹科學定義是一個挑戰。

人類目前能理解的衰老是一種內在過程,以及人作為一個生物體,與環境的互動,例如陽光、空氣、水和日常膳食中的毒素,引發體內細胞結構上的改變,這些改變進而導致細胞衰老,最後造成整個生物體衰竭。

近年,科學家辨識出九種主要的生理特徵,請參考下圖[1],這些機制範圍由基因變化至細胞再生能力的變異,均扮演了重要角色。

 

首先,隨時間過去,身體累積了基因損傷,以 DNA 損傷的形式出現,這些損傷會在體內 DNA 複製時自然發生,也會在非分裂細胞內發生。而稱為粒線體(Mitochondria)的細胞器,特別容易因此受損。粒線體是人類身體上最重要的細胞之一,負責製造三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP),是所有細胞的主要能量來源,同時,粒線體能調節很多不同的細胞活動,並在預設的細胞死亡中,扮演重要角色。如果粒線體的功能衰退,其他細胞,繼而整個器官,都可能隨之惡化。其他變化已知是發生在基因的表現模式,或稱為「表觀基因改變」,影響身體組織和其他細胞。

新生兒誕生時,大部分時間毫無表現,或只做低程度表現的基因,在較年長的人會變得顯著,發展出退化性疾病,例如阿茲海默症,或其他加速衰老的狀況。即使人類能夠有辦法避免這些有害的基因變異,人體自己的細胞也不能拯救自己免於衰老。事實是,細胞再生的過程,會隨著年齡增長而逐漸衰退。細胞內的 DNA 包裹於染色體內,每個染色體都有兩個末端,各有其保護性區域,稱為「端粒(Telomeres)」,每次複製時,端粒會逐漸變短,而當端粒變得太短,細胞便會停止複製並且死亡,減慢身體更新自己的能力。

細胞也會隨時間逐漸衰老,這過程是當有風險時,便停止細胞週期。例如當癌細胞增生時。當年紀越大,越容易有這樣的反應,停止細胞生長,降低細胞複製的能力。衰老也與幹細胞有關,它們在很多身體組織內,並有無限分裂的特性,補充其他細胞。當年歲稍長,幹細胞數目減少,並傾向失去再生的潛能,影響細胞組織的更新和器官原有功能的維持。其他變化則圍繞細胞正常運作的能力,當它們老化,無法再有效控制蛋白質,導致受損且含有毒素的營養堆積,進而引發過多的新陳代謝活動,這樣就會讓細胞死亡。另外,細胞間的溝通減慢,最終減弱身體運作的能力。

 

關於衰老,人類有很多不了解的地方,歸根究柢,壽命較長是因為日常飲食,或是運動、藥物還是其他因素?現在的醫學研究還沒有足夠的證據,只能繼續期待未來的研究成果。

 

參考資料:Carlos López-Otín, Maria A. Blasco, Linda Partridge, Manuel Serrano, and Guido Kroemer, Cell. "The Hallmarks of Aging", 2013 Jun 6; 153(6): 1194–1217

 

原始影片出處:我們的身體為何會衰老? - 莫妮卡·梅内西尼

 


Atwood Liu
Atwood Liu

作者

曾在台大資工實驗室,研究無人車技術,從此相信科技的力量,會改變人類生活。擔任 EZTABLE CTO 時,參與創新電子票券科技,1年內改變 10萬用戶的付款習慣。 他在 2013年創辦 Bestmade 人體工學院,期待協助全球電腦工作者,從工作桌開始改變,做最好的自己! 歡迎追蹤他的 Facebook, http://www.facebook.com/atwood.liu


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