别看细胞只有十几微米大小，在这“方寸”之间藏着诸多影响衰老的因素。细胞器里的线粒体、内质网、溶酶体等，细胞核里很多调控细胞转录的组蛋白以及DNA的甲基化等，都会影响细胞的衰老。
——刘林 南开大学生命科学学院教授
◎本报记者 陈 曦
古往今来，人类探索长生不老的脚步一直未曾停歇。然而对于扭转生老病死的自然规律，人类至今依然难以企及。但是，随着现代科学的不断发展，人体衰老的本质正在逐步被我们发现，延缓衰老的方法似乎也开始有迹可循。
有些太平洋岩鱼可以活200多岁，是已知最长寿的脊椎动物之一，而一些太平洋岩鱼则只能活10多岁。近日在《科学》杂志上发表的一篇文章中，研究者比较了生活在太平洋沿岸水域的近三分之二岩鱼物种的基因组，揭示了使它们寿命大相径庭的一些基因差异。
对衰老的理解从细胞开始
我们肉眼可见的衰老从皮肤长皱纹，眼睛变“花”，每年体检身体的“小毛病”越来越多开始。而让我们身体产生这一系列变化的秘密就藏在我们身体里的每个小细胞中。
“细胞衰老是机体衰老的根本原因，衰老一般从微小的基因层面开始。”南开大学生命科学学院刘林教授介绍，别看细胞只有十几微米大小，在这“方寸”之间藏着诸多影响衰老的因素。细胞器里的线粒体、内质网、溶酶体等，细胞核里很多调控细胞转录的组蛋白以及DNA的甲基化等，都会影响细胞的衰老。
细胞衰老与染色体端粒密切相关。端粒对于染色体来说就像“鞋带末端的保护帽”，由于缺乏端粒酶的作用，具有保护性的端粒会随着细胞每次DNA复制变得越来越短，最终端粒长度缩短至无法保护DNA免遭损伤，继而导致基因组DNA不断突变或丢失，从而加速人体衰老，并引起众多疾病，因此端粒又被称为“生命分子时钟”。
参与细胞代谢的主要细胞器线粒体，也是调控细胞衰老的重要细胞器。“线粒体在进行能量代谢过程中会产生非常重要的分子，参与基因的调控、转录等正常活动。”刘林介绍，线粒体能量代谢异常，其在呼吸链上就会产生很多自由基离子之类的氧化物，如果我们体内的抗氧化还原酶不能及时清除这些氧化物，它们就会“六亲不认”，氧化包括线粒体本身在内的很多结构，还会进入细胞核，影响基因组DNA。如DNA和端粒体都容易被氧化，受到损伤，这也是目前公认的关于线粒体引起衰老的一个理论。
与此同时，端粒缩短也会影响线粒体。刘林解释，端粒缩短、不能发挥正常功能时就会激活一些分子，影响线粒体的功能，通过分子调控使线粒体的功能下降。“线粒体的功能越好，氧化物越少，端粒则越稳定，寿命也就越长，反之则相反。”
线粒体会氧化细胞膜和内膜系统，因此，细胞器里的内质网也会因细胞衰老发生退行性改变。帮助线粒体和内质网进行相互交流的一类重要调控物质是钙离子。线粒体和内质网间有孔道连接，通常细胞外的钙离子进入细胞内需要靠细胞膜运输到细胞质，而后流入细胞内质网。内质网上含有特异的离子调控通道，且和线粒体靠得很近，所以当内质网排放一部分钙离子到细胞质去调控细胞代谢，会有部分跑到线粒体中，调控线粒体功能。如果内质网或线粒体有一个方面功能出现缺陷，就会导致过多的钙离子被释放到细胞质内，导致细胞死亡。反之，钙过度流失导致钙缺乏，也会影响细胞的正常工作。异常钙释放以及钙缺乏都会导致细胞的衰老。
刘林表示，只有维持一定钙离子水平，保持细胞的钙震荡，细胞质里游离的钙离子可在细胞器中有效储存，工作时再释放出来，才能保证细胞正常工作，这种调控可以有效延缓细胞衰老。
各种路径寻找破译衰老密码
人类一直努力从各条路径寻找破译衰老的密码。近期，科学家们不断在衰老研究领域取得新进展。
譬如，中国科学院动物研究所的刘光慧团队找到了“保持细胞年轻态”的分子开关，可以通过重设衰老的表观遗传时钟，使细胞老化的节奏放缓。“刘光慧团队找到的新型人类促衰老基因KAT7是一个调控表观遗传的基因，当这个开关开启时，人的细胞就会衰老，而当这个开关关闭时，人的细胞衰老速度就会减缓，甚至在一定程度上逆转细胞衰老。”刘林解释，生物体内存在一些调控衰老的基因，这已经成为现代医学的共识。比如，一些基因的主要功能是监控细胞状态，及时引发细胞衰老或死亡，从而防止细胞癌变。而这类基因的表达调控失调会导致身体衰退的加速。另外在衰老的过程中，封印在我们基因组中的一些重复序列，甚至是内源病毒元件会被激活。它们会激发细胞的天然免疫反应，引发组织甚至机体的慢性炎症，导致衰老。
